Diseño in silico de un bioreceptor altamente selectivo para el reconocimiento de cortisol
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2024-11
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Resumen
El cortisol, un glucocorticoide liberado en situaciones de estrés, se utiliza como biomarcador en condiciones como la enfermedad de Addison, el síndrome de Cushing, desequilibrios hormonales y la evaluación de riesgo de enfermedades mentales. Sin embargo, los análisis actuales de esta hormona son subóptimos debido al tiempo requerido para obtener resultados y a la inestabilidad de los biosensores convencionales, que dependen de puntos de unión proteicos susceptibles a la desnaturalización por cambios en temperatura o pH. En este estudio se diseñaron 9 bioreceptores in silico para la medición de cortisol en sangre y cortisona en saliva, esta última propuesta surgió debido a su relación lineal con el cortisol sérico. El bioreceptor seleccionado como mejor candidato incorpora 40 unidades de estireno a una cadena de aminoácidos en un diseño tipo anillo, mostrando resultados prometedores. Para asegurar la especificidad en la detección de cortisol, se propuso una reacción química quimio selectiva previa a la unión ligando-bioreceptor, lo que mejora significativamente la energía de afinidad del cortisol con el bioreceptor. Esta propuesta aborda eficazmente las similitudes estructurales entre el analito y los interferentes, ofreciendo una solución más selectiva y eficiente.
Descripción
Abstract
Cortisol, a glucocorticoid released in stressful situations, is used as a biomarker in conditions such as Addison's disease, Cushing's syndrome, hormonal imbalances, and risk assessment of mental illness. However, current analyses of this hormone are suboptimal due to the time required to obtain results and the instability of conventional biosensors, which rely on protein binding sites susceptible to denaturation by changes in temperature or pH. In this study, 9 in silico bioreceptors were designed for the measurement of cortisol in blood and cortisone in saliva, the latter proposal arose due to its linear relationship with serum cortisol. The bioreceptor selected as the best candidate incorporates 40 styrene units to an amino acid chain in a ring-like design, showing promising results. To ensure specificity in cortisol detection, a chemo-selective chemical reaction was proposed prior to ligand-bioreceptor binding, which significantly enhances the affinity energy of cortisol to the bioreceptor. This proposal effectively addresses the structural similarities between the analyte and interferents, offering a more selective and efficient solution.
Palabras clave
Bioreceptor, Cortisol, Biosensor, In silico
Keywords
bioreceptor, cortisol, biosensor, in silico