Área Química Biológica
Grupo “Membranas Biológicas“
“Compuestos Activos de Membranas”
Jefe de Grupo
Dr. Minahk, Carlos Javier
Investigador Independiente, CONICET
email: carlos.minahk@fbqf.unt.edu.ar
El grupo investiga la interacción de los péptidos antimicrobianos y de los polifenoles con membranas biológicas.
Se estudia el mecanismo de acción de los péptidos catiónicos con el objetivo de profundizar en el conocimiento de la interacción con las membranas, para su posible aplicación en el control de Listeria monocytogenes en alimentos y en la terapia adyuvante en el tratamiento de infecciones por enterococos patógenos.
Se utiliza como modelo a la bacteriocina enterocina CRL35 producida por la bacteria Enterococcus mundtii CRL35, estudiada por investigadores de CERELA y de INSIBIO.
Con respecto a los polifenoles, se investiga la posible regulación que ejercerían estos compuestos sobre la actividad de las proteínas de membrana.
Se utiliza al transportador ABCG1 y a la enzima acetilcolinesterasa (AChE) como proteínas de estudio relacionadas con el transporte de colesterol y las enfermedades neurodegenerativas.
Entre las técnicas utilizadas se pueden mencionar: fluorescencia (ISS PC1 spectrofluorometer, SLM 4048c spectrofluorometer, Perkin Elmer LS-55 Fluorescence Spectrometer), monocapas de Langmuir (Nima 102 M), espectroscopía infrarroja (FTIR Nicolet 5700), purificación de proteínas y lípidos (Amersham Pharmacia FPLCs, AKTA GE Healthcare, Gilson HPLCs), técnicas de biología molecular, microbiología básica y clínica y cultivo de células eucariotas.
Se trabaja en colaboración con los Dres. Augusto Bellomio (INSIBIO), Lucila Saavedra (CERELA), Cecilia Rodríguez (CERELA), Nancy Freitag (University of Illinois College of Medicine – Chicago, EEUU), Eduardo Cilli (Universidade Estadual Paulista – Araraquara, Brasil), María José Rodríguez Vaquero (Facultad de Bqca., Qca. y Fcia., UNT – CONICET), el Dr. Martín Fanzone (INTA, Mendoza), Dra. Laura Bonofiglio (Facultad de Farmacia y Bioquímica – UBA) y el Dr. Guillermo Altenberg (Texas, Tech University Health Sciences Center – Lubbock, EEUU).
El desarrollo del conocimiento en ésta área se vuelca en los siguientes
Temas de Investigación
1. Interacción de enterocina CRL35 con membranas modelos.
Listeria monocytogenes es una bacteria que sobrevive y se multiplica a bajas temperaturas, lo que la vuelve especialmente problemática en la conservación de alimentos.
Agentes activos a nivel de membranas biológicas, como las bacteriocinas, representan alternativas interesantes para el control de Listeria, la cual es capaz de crecer en diferentes condiciones manipulando la composición de sus ácidos grasos.
El grupo estudia la interacción de péptidos anfipáticos con sistemas modelos de membranas biológicas que permitan encontrar determinantes moleculares críticos del mecanismo de acción de enterocina en Listeria.
El tema está dirigido por el Dr. Fernando Dupuy.
2. Aplicación de enterocina CRL35 en el control de infecciones por enterococos patógenos.
Enterococcus faecium y Enterococcus faecalis son patógenos oportunistas implicados en un gran número de infecciones intrahospitalarias.
El grupo de trabajo estudia la interacción de la enterocina con aislados clínicos pertenecientes a las especies de enterococos multirresistentes.
Nuestro objetivo es lograr la utilización de la bacteriocina enterocina CRL35 como terapia adyuvante, en infecciones intrahospitalarias.
Esta línea está dirigida por la Dra. Emilse Masias de INSIBIO y las Dras. Cecilia Rodríguez y Lucila Saavedra de CERELA, en un marco de colaboración con el Laboratorio de Bacteriología del Hospital Ernesto C. Padilla de San Miguel de Tucumán.
3. Diseño de un medio de cultivo para mundtii CRL35
La enterocina CRL35 es producida en bajas concentraciones por E. mundtii CRL35. Esta bacteria crece en medios de cultivo complejos, por lo tanto, es necesario rediseñarlos para que sean más económicos y a la vez permitan la producción masiva para utilizarlos en la industria.
El lactosuero es un subproducto de la industria lechera que no tiene mayor aplicación en la actualidad y cuya utilización le daría valor agregado e impacto positivo en el sector.
El grupo está desarrollando un medio basado en lactosuero como posible sustrato de crecimiento para E. mundtii CRL35.
El tema está dirigido por el Dr. Juan Farizano.
4. Inhibición de la enzima acetilcolinesterasa (AChE) por polifenoles.
La acetilcolinesterasa es la enzima encargada de hidrolizar la acetilcolina y está asociada a patologías autoinmunes, neurodegenerativas e infecciosas.
Nuestro grupo estudia la actividad inhibitoria sobre la AChE de los compuestos fenólicos presentes en orujos de uvas blancas y tintas.
El orujo es un subproducto de la industria vitivinícola que se obtiene a partir de la fermentación alcohólica del mosto, y se caracteriza por su alto contenido en polifenoles.
El tema está dirigido por el Dr. Carlos Minahk.
Publicaciones Seleccionadas
SALAZAR, PB; DUPUY, FG; DE ATHAYDE MONCORVO COLLADO, A; MINAHK, CJ
Membrane order and ionic strength modulation of the inhibition of the membrane-bound acetylcholinesterase by epigallocatechin-3-gallate
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES; Año: 2018
MASIAS E; DUPUY F; DA SILVA SANCHES PR; FARIZANO J; CILLI E; BELLOMIO A; SAAVEDRA L; MINAHK C
Impairment of the class IIa bacteriocin receptor function and membrane structural changes are associated to enterocin CRL35 high resistance in Listeria monocytogenes
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENERAL SUBJECTS; Lugar: Amsterdam; Año: 2017 vol. 1861 p. 1770 – 1776
SALAZAR, PB; DE ATHAYDE MONCORVO, A; CANAL, V; MINAHK, C
Differential inhibition of human erythrocyte acetylcholinesterase by polyphenols epigallocatechin-3-gallate and resveratrol. Relevance of the membrane bound form
BIOFACTORS; Lugar: Amsterdam; Año: 2017 vol. 43 p. 73 – 81
DE ATHAYDE MONCORVO, A; DUPUY, F; MORERO, R; MINAHK, C
Cholesterol induces surface localization of polyphenols in model membranes thus enhancing vesicle stability against lysozyme, but reduces protection of distant double bonds from reactive-oxygen species
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES; Lugar: Amsterdam; Año: 2016 vol. 1858 p. 1479 – 1487
SAAVEDRA, M. L.; MINAHK, C; DE RUIZ HOLGADO, A.; SESMA, F.
Enhancement of the enterocin CRL35 activity by a synthetic peptide derived from the NH2-terminal sequence.
ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY; Año: 2004 vol. 48 p. 2778 – 2781
Financiamientos
PFIP-ESPRO. “Innovaciones y promoción del vino de Tucumán”. Función desempeñada: director.
PICT 0924. “Interacciones moleculares entre bacterias lacticas y polifenoles y su relación con el eje intestino-cerebro. Implicancias en enfermedades neurodegenerativas”. Función desempeñada: investigador grupo responsable.
PIUNT 2018 D641/2. “Desarrollo de vacunas heterólogas contra cepas enteropatógenas prevalentes en el Noroeste argentino basadas en mutantes atenuadas de Salmonella”. Función desempeñada: investigador.
PIP 0530. “Desarrollo de un cultivo bioprotector destinado a mitigar E. coli enterohemorrágica en carne y productos cárnicos”. Director: Silvina Fadda. Función desempeñada: investigador grupo responsable.
Integrantes del grupo
Investigadores
Investigador Independiente, CONICET
email: cminahk@fbqf.unt.edu.ar
Researchgate
ORCID:
Investigador Asistente CONICET
email: fernando.dupuy@fbqf.unt.edu.ar
Researchgate
ORCID:
Personal de Apoyo
Colaboradores
Becarios
Lic. Feito, Francisco Andrés
Becario Doctoral CONICET
email: franfeito650@hotmail.com
Becarios Estudiantiles
Estudiante de Posgrado No-becario
Tesinistas
Tesis Doctorales
2021
Bioq. Salazar, Paula Belén
Título de la Tesis: Caracterización de Compuestos fenólicos como inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Minahk, Carlos Javier – Codirectora: Dra. Rodriguez Vaquero, María José.
2017
Lic. Biot. Masias, Ruth Emilse
Título de la Tesis: Requerimientos Estructurales de las Membranas Biológicas para su Interacción con Enterocina CRL35: Estudios Bioquímicos y Biofísicos.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Minahk, Carlos Javier – Codirector: Dr. Bellomio, Augusto.
Lic. Biot. Galván, Adriana Emilce
Título de la Tesis: Efecto de la Microcina J25 sobre la Cadena Respiratoria de Escherichia coli.
Doctorado en Ciencias Biológicas.
Director: Dr. Bellomio, Augusto – Codirector: Dr. Minahk, Carlos Javier.
Tesis de Grado
Palabras claves: bacteriocinas, polifenoles, membranas biológicas, Listeria parkinson, electrofisiología