Programa Científico
Interacciones con el entorno
UNIDADES EN ESTE PROGRAMA
Microorganismos en la salud y el bienestar Desarrollo y función del sistema inmunitario
GRUPO DE INVESTIGACIÓN
Ingeniería de virus y Nanobiotecnología
Mauricio Garcia Mateu
Utilizamos ingeniería de proteínas y análisis bioquímico, biofísico y biológico para estudiar el ensamblaje, estabilidad y dinámica conformacionales y propiedades físicas de virus, y su relevancia biológica. Pretendemos obtener nuevos conocimientos sobre el proceso de infección vírica, y guías para aplicar este conocimiento al diseño de vacunas, fármacos antivirales y nuevos bio/nanomateriales.
Investigación
Objetivos científicos principales: Utilizamos técnicas de ingeniería de proteínas y análisis bioquímicos, biofísicos y virológicos para el estudio del ensamblaje, estabilidad y dinámica conformacionales y propiedades físicas de virus, y sus implicaciones biológicas (Mateu (ed.) (2013) Structure and Physics of Viruses, Springer 2013). Además nos basamos en los resultados de estos estudios para el diseño y análisis de partículas víricas genética y/o estructuralmente modificadas con vistas a aplicaciones en biomedicina y bionanotecnología (Mateu (2016). En Protein-based Engineered Nanostructures, Springer 2016, pp.83-120).
Relevancia científica e implicaciones tecnológicas: Conocimiento en profundidad de procesos clave para la infección vírica, incluyendo morfogénesis, reordenamientos estructurales de partículas víricas y desencapsidación; aplicación de este conocimiento al diseño de vacunas, fármacos antivirales, biomateriales y nanopartículas modificadas para usos biomédicos o nanotecnológicos.
Algunos resultados más recientes: i) El uso combinado de microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y microscopía electrónica nos ha permitido determinar experimentalmente en detalle, por primera vez, la ruta reversible e intermediarios de ensamblaje y desensamblaje de un virus esférico estructuralmente sencillo (Fig.1). ii) Mediante análisis mutacional y determinación de las propiedades mecánicas de virus usando AFM, hemos descubierto una relación entre cambios genéticos en la rigidez mecánica de una partícula vírica y cambios en su propensión a experimentar cambios conformacionales importantes para el proceso de infección (Fig.2). iii) Hemos caracterizado la arquitectura, dinámica y propiedades mecánicas de una nanorecubrimiento bidimensional formado por el autoensamblaje de la proteína de la cápsida del virus del SIDA sobre una matriz sólida. Estos y otros estudios del grupo tienen implicaciones para una mejor comprensión de procesos esenciales para la infección por virus, el diseño de nuevos antivirales que interfieran con estos procesos y el desarrollo de nanopartículas y biomateriales bidimensionales de propiedades mecánicas mejoradas para aplicaciones como liberación dirigida de fármacos o regeneración de tejidos.
Miembros del grupo
Mauricio García Mateu
Lab.: 205 Ext.: 4575
mgarcia(at)cbm.csic.es
Alejandro Valbuena Jiménez
Lab.: 205 Ext.: 4601
avalbuena(at)cbm.csic.es
Juan Carlos Gil Redondo
Lab.: 205 Ext.: 4601
jcgil(at)cbm.csic.es
Valentín Riomoros Barahona
Lab.: 205 Ext.: 4601
v.riomoros(at)cbm.csic.es
Publicaciones representativas
Single-Molecule Analysis of Genome Uncoating from Individual Human Rhinovirus Particles, and Modulation by Antiviral Drugs
Alejandro Valbuena et al.
A Genetically Engineered, Chain Mail-Like Nanostructured Protein Material with Increased Fatigue Resistance and Enhanced Self-Healing
Santos Domínguez-Zotes et al.
Visualization of Single Molecules Building a Viral Capsid Protein Lattice through Stochastic PathwaysArticle
Alejandro Valbuena et al.
Imaging and Quantitation of a Succession of Transient Intermediates Reveal the Reversible Self-Assembly Pathway of a Simple Icosahedral Virus Capsid
María Medrano et al.