Molecular PhotoswitchesTowards the Rational design of Donor-Acceptor Stenhouse Adducts and Photoswitchable Transmembrane Peptides stars

Resumen

Esta tesis está enfocada en mejorar las propiedades fotocromáticas de interruptores moleculares tipo DASA (donor-acceptor Stenhouse adduct) y en lograr fotocontrolar por primera vez péptidos transmembrana utilizando azobencenos. En concreto, la presente tesis se divide en siete capítulos. El primer capítulo ofrece una introducción histórica a la fotoquímica orgánica y, más concretamente, al fotocromismo. El segundo capítulo revisa los estudios previos más relevantes sobre DASAs y sobre el uso de azobencenos para fotocontrolar péptidos. Por tanto, esta revisión pretende servir como referencia para el trabajo realizado en los siguientes capítulos. Ante el contexto descrito anteriormente, el tercer capítulo describe los objetivos de la investigación realizada en esta tesis. El cuarto capítulo se centra en desplazar al rojo la longitud de onda de activación de los DASAs sustituyendo átomos de oxígeno por átomos de azufre. Siguiendo esta estrategia, se diseña una nueva familia de DASAs sensibles a longitudes de onda dentro de la ventana terapéutica. Además, las propiedades fotocromáticas y las potenciales aplicaciones de cuatro candidatos seleccionados se estudian mediante espectroscopia de absorción resuelta en el tiempo. En el quinto capítulo se logra fotocontrolar la topología de membrana de un péptido α-helicoidal mediante la incorporación de una molécula basada en el azobenceno en su estructura. La transición transmembrana/interfase que sufre el péptido tras su irradiación se caracteriza en detalle mediante espectroscopia infrarroja. Finalmente, se discute el futuro del proyecto estableciendo unas pautas a seguir. El sexto capítulo presenta un breve resumen del trabajo realizado durante mi estancia de investigación en el laboratorio de Wiktor Szymański (Universidad de Groninga, Países Bajos). En concreto, este capítulo describe una nueva metodología para la síntesis de azobencenos controlados por luz visible y solubles en agua que hasta ahora eran inaccesibles. Finalmente, el séptimo capítulo recoge las conclusiones derivadas de los resultados obtenidos en los capítulos anteriores destacando su relevancia en el campo de estudio de esta tesis.