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Dra. María Angélica PERILLO » Integrantes

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Dra. María Angélica PERILLO

Investigadora PrincipalProfesora TitularArea Bioquímica y Biofísica Molecular
Fotografía de Dra. María Angélica PERILLO

Info. Biográfica

Directora del IIBYT

Teléfono: 5353800 int 29777

Página web: Conicet

E-mail: mperillo@unc.edu.ar

 

Tema de Investigación

Título:

“Modulación de la actividad de proteínas en espacios de dimensionalidad restringida”

Resumen

En el presente proyecto se analiza la modulación, a nivel supramolecular, de la actividad de proteínas, ejercida por cambios en la organización dinámica de su entorno molecular. Dicha actividad implica la unión de un ligando (o sustrato) y la transducción de esa unión en una función (apertura de un canal, activación de la catálisis de una reacción enzimática o de una cascada de reacciones bioquímicas).

Se está estudiando el comportamiento funcional y conformacional de tres proteínas modelo: a) una proteína integral de membrana, el receptor tipo A para el neurotransmisor ácido gama-amino butírico de sistema nervioso central (R-GABAA), b) una proteína anclada a membrana, la fosfatasa alcalina placentaria (FAP) y c) una proteína soluble, la beta-galactosidasa (b-Gal), pudiendo cada una de ellas comportarse como biosensor de la organización y dinámica estructural de distintos ambientes celulares: la biomembrana, el glicocáliz y el citoplasma, respectivamente.

La relación estructura/actividad de estas proteínas se evalúa en el contexto de su interacción con fármacos, productos naturales, membranas naturales, diversas membranas modelo y otros ambientes moleculares micro y nanoestructurados, incluyendo nanofilmes, nanopartículas lipídicas y matrices porosas, que permiten analizar los efectos de la dimensión topológica del entorno y de la estructura del agua sobre la cinética y la termodinámica de las reacciones de unión de ligando o hidrólisis de sustrato.

Se espera contribuir con resultados básicos (la comprensión de eventos supramoleculares dinámicos) y tecnológicos (desarrollo de una terapia de sustitución enzimática con b-Gal y de biosensores para lactosa y para ligandos del receptor GABAA).

 

Investigadores Integrantes del Grupo

  • Dra Inés Burgos, Investigadora Asistente, CONICET
  • Dr. Benjamín Caruso, Investigadora Asistente, CONICET
  • Dr.Eduardo Clop, Inv.Asistente CONICET
  • Dra Verónica Nolan, Inv.Asistene, CONICET
  • Dra..Anahí del V. Turina, Inv. Adjunta, CONICET
  • Dra Julieta M. Sanchez, Inv. Adjunta, CONICET

 Becarios Integrantes del Grupo investigación

  • Lic. Milagro Mottola, Becaria Doctoral CONICET
  • Bióloga Sandra Flores, Becaria Inicial FONCYT

Publicaciones Seleccionadas

  • Perillo M.A., Scarsdale N.J., Yu R.K. and Maggio B (1994). Inhibition by gangliosides of the lamellar-inverted micelle (HII) phase transition in mixtures containing phosphatidylethanolamine and phosphatidylcholine. Natl. Acad. Sci. USA 91:10019-10023.
  • García D.A. and Perillo M.A* (1997). Localization of flunitrazepam in artificial membranes. Spectrophotometric study about the effect of the polarity of the medium on flunitrazepam acid-base equilibrium Biophys.Acta, 1324:76-84.
  • García D.A., Marín , R.H. and Perillo MA*., (2002) Stress-induced decrement in the plasticity of the physical properties of chick-synaptosomal membranes. Molecualar Membrane Biology, 19:221-230.
  • Turina A.V. and Perillo MA*. (2003) Monoterpenes control chlorodiazepoxide-membrane interaction by membrane dipole potential modifications, Biophys.Acta, 1616:112-120.
  • Turina AV, Nolan V, Zygadlo JA, Perillo M.A*. (2006). Natural terpenes: self-assembly and membrane partitioning. Chem. 122,101-113.
  • Clop EM, Clop PD, Sanchez JM, Perillo MA (2008). Molecular packing tunes the activity of Kluyveromyces lactis b-galactosidase incorporated in Langmuir-Blodgett films. Langmuir 2008, 24, 10950-10960. ISSN 0743-7463. FI 4.097
  • Crescimbeni M.C., Nolan, Clop PD., MV., Marín G.N., Perillo, M.A*.. (2010) Activity modulation and reusability of β-D-Galactosidase confined in a sol-gel derived porous silicate glass. Surf. B: Biointerfaces, 76, 387–396. ISSN 0927-7765. FI 2.78
  • Caruso B., Sanchez, JM., García DA, de Paula E. and Perillo M.A*. (2013). Probing the combined effect of Flunitrazepam and lidocaine on the stability and organization of bilayers lipid membranes. A differential scanning calorimetry and dynamic light scattering study. Biochem.Biophys. 66:461-475. ISSN 1085-9195 FI2013 2.38
  • Kembro JM, Flesia G., Gleiser GM, Perillo MA, Marín RH (2013). Assessment of long-range correlation in animal behavior time series: the temporal pattern of locomotor activity of Japanese quail (Coturnix coturnix) and mosquito larva (Culex quinquefasciatus). Physica A. Stat.Mech.App. 392, 6400–6413. ISSN 0378-4371 FI 1.676
  • Corvalán NA, Kembro JM, Clop PD and Perillo MA (2013). Cholesterol favors the emergence of a long-range autocorrelated fluctuation pattern in voltage-induced ionic currents through lipid bilayers. BBA Biomembranes 1828, 1754-1764. ISSN 0005-2736 FI2014 3,431
  • Clop EM, Chattah AK, Perillo MA. (2014). Water and Membrane Dynamics in Suspensions of Lipid Vesicles Functionalized with Polyethylene Glycols. Phys.Chem. B. 118, 6150-6158. ISSN: 15206106 FI2014 3.377
  • Turina AV, Clop PD and Perillo MA. (2015). Synaptosomal membranes-based Langmuir-Blodgett films. A platform for studies on gamma.aminobutyric acid type A receptor binding properties. Langmuir, 31, 1782-1801. ISSN 0743-7463 (FI2014384).
  • Nolan MV, Sanchez JM and Perillo MA (2015). PEG-induced molecular crowding leads to a relaxed conformation, higher thermal stability and lower catalytic efficiency of Escherichia coli b-galactosidase. Surf. B: Biointerfaces.126,1202-1206, 2015 ISSN 0927-7765 (FI2015 4,152).
  • Burgos MI, , Velasco MI, Acosta RH and Perillo MA. Environmental topology and water availability modulates the catalytic activity of b-Galactosidase entrapped in a nanosporous silicate matrix .ACS Nano, enviado. ISSN 1936-0851 (FI2014 12,88).

Tesis Doctorales Finalizadas

  1. Dr en Ciencias Biológicas Daniel A.García. 1994-1999. Res.215-HCD-94.Tema: “Factores supramoleculares que regulan la partición de benzodiazepinas en membraas biológicas.” Tribunal: Beaugé, Pignata, Schreier. Res. 193-G-1999. Defensa 23-04-99. Calificación: LAUREADO.
  1. Dra en Cs.Biológicas Julieta M. Sanchez. (1998-2006). Res. 1234-G-1999.Tema: “Modulación supramolecular de la actividad de b-galactosidasa. “ Tribunal: Maggio, Alonso, Montich. Res102-T-2006, Defensa: 10-04-2006. Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dra. en Cs.Biológicas Anahi del V.Turina. (2001-2007). Res. 960-A-2001.Tema: “Modulación de la actividad del receptor GABAA inducida por cambios en  la organización de su entorno en membranas naturales y artificiales.”  Tribunal: Barrantes, Maggio, Zygadlo Res. 306-T-2007, Defensa 30/04/07.Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dra. en Cs. Biológicas Mariela E.Sánchez (2003-2009). Res. 239-A-2003. Tema: “El Neuropeptido-EI (NEI): Mecanismos de interacción con biomembranas y sistemas de neurotransmision involucrados en la expresión de sus efectos conductuales.” Co-directora (Directora: Dra Ma.Ester Cobe). Tribunal: Hallak, Salvatierra, Alonso, Res. … Defensa: 30/10/2009. Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dra. en Cs. Biológicas Jackeline M.Kembro (2006-2010). Res. 773-T-2006. Tema: “Estudio de los efectos de sustancias neuroactivas y de productos naturales sobre la dinámica temporal del comportamiento de locomoción.” Co-directora (Director. Dr R.H.Marín). Tribunal: Ramirez, Tamarit, Avate. Res.882-HCD-2010. Defensa 16/03/2010. Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dra. Eduardo M.Clop (2005-2010). Res.738-T-2005. Doctorado en Ciencias Biológicas.Tema: “Modulación de la actividad de fosfatasa alcalina placentaria inducida por la organización dinámica de su entorno molecular”. Tribunal: Maggio, Daniotti, Bianco.  Res. Res.1107-T-2010. Defensa 22/06/2010. Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dr. Benjamín Caruso (2006-2011). Res. 7T-2006. Doctorado en Ciencias Biológicas. Tema: “Biofisica de la autoagregación de mezclas lipídicas complejas. Interacción con una enzima soluble y modulación de su actividad”. Tribunal: B.Maggio, A.Lamarque, A.Alonso. Res.589-T-2011. Defensa 31/03/2011. Calificación: SOBRESALIENTE.
  1. Dra. Natalia A. Corvalán (2008-2013) Res.1059-T-2008. Biofísica de canales iónicos en membranas modelo. Correlación entre la dinámica temporal y la organizacion supramolecular. Defensa Res. 1501-T-2013 el 29-07-2013.Calificacion: SOBRESALIENTE.
  1. Dr. Pedro D.Clop (2007-2013). Res.1431-T-2007. “Efecto de la topología del medio sobre la actividad de β-Galactosidasa. Implicancias en la bioquímica celular. Defensa Res.1848-T-2013 el 02-09-2013. Calificacion: SOBRESALIENTE

 Tesis Doctorales en Curso

Lic. Milagro Mottola. (2015-en cuso). Res.1212-HCD-2014 Fac.Cs.Quimicas.“Estudio dinámico de la relación estructura-composición en en nanopartículas y filmes lipídicos”. Tesis de doctorado en Cs.Quimicas. (en curso).

Colaboraciones

  • Shirley Schreier. Dept.de Bioquímica. Instituto de Química, Universidad de Sao Paulo. SP, Brasil.
  • Eneida de Paula, Dept.Bioquímica, Instituto de Química, UNICAMP, Sao Paulo, Brasil.
  • Lucia Bianconi. Dept.Bioquímica, Universidad Federal de Rio de Janeiro, Brasil.
  • Dr Sábato D’Auria. Istituto di Biochimica delle Proteine ed Enzimologia. CNR, Napoli, Italia.
  • Dr Gerardo Marchesini. Joint Research Centre (Unión Europea), Ispra, Italia.

 

Subsidios

SeCyT 2014-2016 Proyecto PID 30720130100726CB RR1565/14 . Modulación de la relación estructura-actividad de proteínas y fármacos inducida por la dimensionalidad y la organización dinámica del entorno molecular. Subsidio. $ 12000

SeCyT. 2014-2016  Programa 30920130100275CB RR 1565/14  $5.190 “Screening” de productos naturales gabaérgicos basado en bicapas planas o vesículas unilamelares gigantes conteniendo el R-GABAA.

PICT2012-2652 2013-2016 Pequeñas moléculas y enzimas alimentarias en nanopelículas, nanopartículas y nanoporos. Desarrollo de alimentos terapéuticos, embalajes inteligentes y biosensores basados en conceptos de dinámica molecular y nanoestructuración de biomembranas. ($345.000).

Conicet PIP 2014 nº 11220130100650C GI (Grupos de InvestigacionO. Res. Conicet … Estudios sobre la relación estructura/actividad de proteínas y fármacos y su modulación inducida por la dimensionalidad y la organización dinámica del entorno molecular. ($ 855.000,00). Titular.

PICT-E-2014-0031.2014- .Capacidades centrales de Biofisica y Biologia Molecular del IIBYT. Res.N°472/14 ($ 1.434.615).

 

 

Breve Curriculum Vitae (últimos 5 años)

 

Educación

Bioquímica. Fac,Cs.Químicas, Univ.Nac.de Córdoba. (1977-1981)

Doctora en Ciencias Químicas  Fac,Cs.Químicas, Univ.Nac.de Córdoba. (1983-1988).

Posdoctorados. Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, MCV, Virginia Commonwealth University. Richmond, Virginia. USA. (1992-1994). Dr B.Maggio; Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidad de Sao Paulo (USP, SP, Brasil).(1996) Dra S.Schreier.

 

Posiciones pasadas

CIENTÍFICAS

Investigadora Asociada, Department of Biochemistry and Molecular Biophysics. Medical College of Virginia. Virginia Commonwealth University. VA. USA.. 1992-94

EN PUBLICACIONES PERIODICAS:

  • Revisora de Carbohydrate Research, Biochim.Biophys.Acta, FABICIB, Rev.Acad.Ciencias Córdoba, J.Pharm.Sci.. J.Lip.Sci.Tech., Materials Sci.&Engineering, Langmuir, J.Phys.Chem, Biophys.Chem., Process Biochem.
  • Miembro Comite Editorial: The Scientific World Journal (Biochemistry). Hindawi Publishing Corporation. (FI 1.73)

EN ACTIVIDADES DE GESTION (mas importantes)

  • Carrera del Doctorado en Cs.Biológicas: Directora 2006-2008.
  • Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA). Directora (desde Feb.2008 Res.10-T-2008; 549-HCD-2008; 17-HCD-2012). Hasta Febrero 2013.
  • Instituto de Ciencias Biológicas y Tecnológicas (IIByT, CONICET-UNC). DIRECTORA por concurso. (Res.2064 del 3-07-2012 Directorio de Conicet y 535-HCS-2012 de la UNC). 2012-2017.

EN ORGANISMOS DE PROMOCION CIENTIFICA

  • Miembro de la Comision de Ciencias Médicas para Becas 2010-2011. 2013-2014.
  • CONICET Miembro de la Comisión de Autoevaluación del CCT-Córdoba 2011-2012.
  • SeCyT-UNC y CONICOR-Pcia.Cordoba miembro Comision Cs.Quimicas.
  • Co-coordinadora de la Comisión de Ciencias Biológicas de Células y Moléculas. 2014

EN SOCIEDADES CIENTIFICAS

  • Socia Titular Sociedad Argentina de Neuroquímica (Vocal 1998- 1999); Organización Simposio IBRO 1998.
  • Socia Titular Sociedad de Biología de Córdoba (Vocal 1997, Pro-Tesorera 1998-1999); Organización del Simposio sobre “Química de sistemas complejos” Soc.Biol.Cba.2009;
  • Socia Titular Sociedad Argentina de Biofísica; Miembro del Comité Científico del XIV Congreso Internacional de Biofísica; Responsable de la organización de las XXXVIII Reunión Anual de la Soc.Arg.de Biofísica 2009; Vocal SocArg.Biof. desde 2010; .Representante local dede 2014-.
  • American Assoc. for the Advancement of
  • American Chemical Society

 

PUBLICACIONES (últimos 5 años)

  1. Turina AV, Quinteros G., Caruso B., Moyano EL, Perillo MA. (2011). Surface active benzodiazepine-bromo-alkyl conjugate for potencial development of a GABAA-receptor grafted surface. Biomol.Chem. 9, 5734-5747. ISSN 1477-0520. FI2009 3.451.
  2. Zunino MP, Turina AV, Zygadlo JA, Perillo MA. (2011). Stereoselective effects of monoterpenes on the microviscosity and curvature of model membranes assessed by fluorescence anisotropy and light scattering analysis. 23, 867-877. ISSN 0899-0042 FI2009 2.677.
  3. Angeletti, S., Sanchez, J.M., Chamley, L.W., Genti-Raimondi, S. and Perillo, M.A. (2011) StarD7 behaves as a fusogenic protein in model and cell membrane bilayers. Biophys.Acta 1818, 425-433. ISSN 0005-2736 FI2010 4.647.
  4. Kembro, JM, Guzman DA, Perillo MA and Marín R.H. (2012). Temporal pattern of locomotor activity recuperation after 1 administration of propofol in Japanese quail (Coturnix coturnix japonica). Vet.Sci. 93,156-162. ISSN 0034-5288 FI2009 1.345
  5. Turina AdelV, Schreier S., Perillo MA (2012). Coupling between GABAA-R activity and membrane organziation in cholesterol-depleted synaptosomal membranes from bovine brain cortex. New insights from EPR experiments.  Biochem.Biophys., 63, 17-33. ISSN 1085-9195 FI2010 4.312.
  6. Clop EM, Perillo MA and Chattah AK (2012). 1H and 2H NMR spin-lattice relaxation probing water – PEG molecular dynamics in solutions. Phys.Chem.B. 116,11953-11958.FI2012 3.696
  7. Theumer MG, Clop PD, Rubinstein HR, Perillo M (2012). Effect of surface charge on the interfacial orientation and conformation of FB1 in model membranes. Phys.Chem. B., 116, 14216-14227 FI2012 3.696
  8. Caruso B., Sanchez, JM., García DA, de Paula E. and Perillo M.A. (2013) Probing the combined effect of Flunitrazepam and lidocaine on the stability and organization of bilayers lipid membranes. A differential scanning calorimetry and dynamic light scattering study. Biochem.Biophys. 66:461-475 DOI: 10.1007/s12013-012-9494-3. ISSN 1085-9195. FI2011 3.743
  9. Reiner, GN, Perillo MA, García DA (2013). Effects of propofol and other gabaergic phenols on membrane molecular organization, Surf. B:Biointerfaces 101,61-67. ISSN 0927-7765 FI2012 3.456.
  10. Sanchez, J.M., Nolan, M.V. and Perillo MA. (2013). b-Galactosidase at the membrane-water interface. A case of an active enzyme with non-native conformation. Surf. B: Biointerfaces.108, 1-7. ISSN 0927-7765 FI2012 4,287.
  11. Reiner GN, Fraceto LF, de Paula E., Perillo MA, García DA. (2013). Effects of Gabaergic Phenols on Phospholipid Bilayers as Evaluated by 1H-NMR. J Biomat Nanobiotechnol, 4, 28-34.
  12. Kembro JM, Flesia G., Gleiser GM, Perillo MA, Marín RH (2013). Assessment of long-range correlation in animal behavior time series: the temporal pattern of locomotor activity of Japanese quail (Coturnix coturnix) and mosquito larva (Culex quinquefasciatus). Physica A. Stat.Mech.App. 392,6400-6413org/10.1016/j.physa.2013.08.017.FI 1.676
  13. Corvalán NA, Kembro JM, Clop PD, and Perillo MA (2013). Cholesterol favors the emergence of a long-range autocorrelated fluctuation pattern in voltage-induced ionic currents through lipid bilayers. BBA Biomembranes 1828, 1754-1764. ISSN 0005-2736 FI2010647.
  14. Clop EM, Chattah AK, Perillo MA. (2014). Water and Membrane Dynamics in Suspensions of Lipid Vesicles Functionalized with Polyethylene Glycols. Phys.Chem. B. (DOI 10.1021/jp410894x). FI2012 3.696
  15. Turina AV, Clop PD and Perillo MA. (2015). Synaptosomal membranes-based Langmuir-Blodgett films. A platform for studies on gamma.aminobutyric acid type A receptor binding properties. Langmuir, 31, 1782-1801. ISSN 0743-7463 (FI2014384)
  16. Nolan MV, Sanchez JM and Perillo MA (2015). PEG-induced molecular crowding leads to a relaxed conformation, higher thermal stability and lower catalytic efficiency of Escherichia coli b-galactosidase. Surf. B: Biointerfaces. 126,1202-1206. ISSN 0927-7765. (FI2015 4,152).
  17. Clop, EM, Corvalán, NA and Perillo MA. Langmuir films of dipalmitoyl phosphatidylethanolamine grafted poly(ethylene glycol). In-situ evidence of surface aggregation at the air-water interface. Surf. B:Biointerfaces., en revisión.
  18. Miguel M, Perillo MA and Villareal MA.(2016). Improved prediction of bilayer and monolayer properties using a refined BMW-MARTINI force field. BBA Biomembranes, enviado.
  19. Burgos MI, Velasco MI, Acosta RH and Perillo MA. Environmental topology and water availability modulates the catalytic activity of b-Galactosidase entrapped in a nanosporous silicate matrix.ACS Nano, enviado.

 

CAPITULOS DE LIBRO (últimos 5 años)

  1. Lupi GJ., Perillo MA., Sanchez JM. (2013). Condiciones de producción y comportamiento térmico de lactasa recombinante. En: Actas del IV CICYTAC 2012. Ed.Aguirre A., Marin A, Perillo MA.; Strumia M. Universidad Nacional de Córdoba. E book. ISBN 978-950-33-1072-4.
  2. Ledesma D., Perillo MA, Nolan MV. (2013). Bioactividad de β-galactosidasa en un ambiente que simula la superpoblación molecular de los alimentos y del quimo. En: Actas del IV CICYTAC 2012. Ed.Aguirre A., Marin A, Perillo MA.; Strumia M. Universidad Nacional de Córdoba. E book. ISBN 978-950-33-1072-4.
  3. Turina AV, Garcia DA and Perillo MA. (2015). Flunitrazepam-membrane binding: a sensor for drug-induced GABAA-R and membrane structure changes. In: Neuropathology of drug addiction and substance misused. Vol.2 Chapter 2 Club Drugs. Editor V.R.Preedy. Elsevier.UK.ISBN 978-0-12-800212-4.

 

 PATENTES

Corvalán NA y Perillo MA. Dispositivo con cámara termostatizable para estudios eléctricos y topográficos en bicapas lipídicas planas horizontales por microscopía de epifluorescencia y microscopia óptica con objetivo de inmersión en agua. Patente de Invención. INP1 EXP.: 20140104377. Trámite 13421646 . 21-11-2014.

 

Experiencia Laboral (Describir capacidades, especialidad)

Nuestros estudios sobre la interacción BZD-membrana no mediada por receptores (para revisión ver CV Perillo) nos permitieron desarrollar una base teórica y metodológica aplicable a toda interacción droga-membrana. La originalidad de este problema residió en que se trataba de una droga de baja hidrofobicidad y para la cual ya había receptores “específicos” descriptos, un contexto en el cual la farmacología tradicional no incursiona y/o desestima. En la actualidad estos conceptos se extienden tanto a la evaluación de otras drogas y productos naturales de interés farmacológico o toxicológico como a la interpretación del efecto de la modulación de la cinética de reacciones enzimáticas en sistemas heterogéneos, inducida por la interacción interfasial de todas las especies químicas que participan en ellas.

En la actualidad estudiamos la modulación supramolecular de la actividad de proteínas, ejercida por cambios en la organización dinámica de su entorno molecular, inducidos experimentalmente o disparados por procesos fisiológicos. Esta actividad implica la unión de un ligando (o sustrato) y la transducción de esa unión en una función (apertura de un canal, activación de una cascada de reacciones químicas o la catálisis de una reacción química). Se aplican metodologías bioquímicas, biofísico-químicas y análisis experimentales incluyendo dinámica molecular, calorimetrías, espectroscopias, microscopías avanzadas, fenómenos de adsorción y caracterización de superficies, resonancia superficial de plasmones, etc.. Se utilizan distintos tipos de membranas modelo (vesículas, filmes de Langmuir, Langmuir-Blodgett, BLM, etc). Contribuimos al desarrollo de una  terapia de sustitución enzimática con b-Gal y de biosensores para lactosa y fármacos. Colaboramos con farmacéuticos en estudios sobre interacción droga-membrana y con una empresa productora de alimentos en el desarrollo de nanopelículas para el control de la migración de agua en alimentos polifásicos.

 

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Categorías: Investigadores
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