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PROGETTAZIONE E SVILUPPO DI NUOVI PROBE FLUORESCENTI PER LA VALUTAZIONE DELLA FLUIDITÀ DI MEMBRANA

Il progetto è incentrato sulla sintesi di nuove sonde di fluorescenza per lo studio dello stato fisico delle membrane cellulari. Considerando l’esistenza di zone della membrana altamente ordinate e impaccate, i cosiddetti “raft lipidici”, sono state progettate molecole costituite da tre parti principali: 1) un frammento molecolare che mostra fluorescenza quando è irradiato ad una opportuna lunghezza d’onda e che si adatta all’ambiente lipofilico della membrana; 2) una catena idrocarburica in grado di intercalarsi tra i fosfolipidi di membrana; 3) una testa polare che permetta l’ancoraggio della sonda alla superficie idrofilica del doppio strato.Nella prima parte del progetto si intende sintetizzare molecole in cui il frammento fluorescente è costituito dal Nile Red, una molecola che secondo diverse pubblicazioni appartiene alla classe dei cosiddetti “probes” fluorescenti solvatocromici. Il Nile Red, ottenuto in questo caso per via sintetica, sarà in seguito legato a diverse ammine secondarie, ciascuna delle quali porta una particolare catena idrocarburica scelta con questi criteri: una catena satura a 18 atomi di carbonio, una catena isoprenilata a 15 atomi di carbonio e una catena poliinsatura a 18 atomi di carbonio. Infine i composti sintetizzati saranno trasformati in sali di ammonio quaternario, per attacco di un gruppo –CH2CH2 CH2SO3- che ha il compito di ancorare questi “probes" alla superficie della membrana e quindi rallentare l’effetto di flip-flop tra uno strato e l’altro del bilayer.Nel progetto è prevista la sintesi di molecole con funzionalità strutturali simili a quelle appena descritte, cambiando solo il frammento fluorescente. In particolare si proverà a sostituire il Nile Red con un carbazolo opportunamente funzionalizzato con una catena a 6 atomi di carbonio all’azoto, in modo da agevolare l’interazione della parte fluorescente della molecola con le catene lipofile dei fosfolipidi all’interno dello spazio intermembrana. La scelta del carbazolo come gruppo fluoroforo è stata presa in considerazione per la facile reperibilità e il basso costo rispetto al Nile Red. Inoltre i carbazoli risultano essere candidati ideali per via delle analogie strutturali con il più utilizzato Nile Red e con altri probes fluorescenti a effetto solvatocromico.Dopo la sintesi di questi “probes”, si procederà con la costruzione delle cosiddette GUVs (Giant Unilamellar Vescicles), utilizzate come membrane modello per testare le molecole fluorescenti.