Relazione dell’attività di Ricerca svolta, durante il secondo anno di dottorato, da Fabio Cannone Durante il primo anno di attività abbiamo studiato le proprietà spettroscopiche, quali l’emissione di fluorescenza, il tempo di vita e il tempo di foto-daneggiamento, di un mutante della Green Fluorescence Protein (GFP) detto GFPmutant2. La proteina, fissata in gel di silice, è stata studiata tramite microscopia di fluorescenza con eccitazione a doppio fotone a livello di singola molecola. Nel secondo anno la GFPmutant 2 (abbreviata GFPmut2) è stata caratterizzata nelle nanocapsule con la stessa tecnica. Le nanocapsule sono dei nano-dispositivi sferici aventi un diametro di circa 4.5 m composti da un core cristallino e da una sequenza di layers polielettrolitici, carichi alternativamente positivamente e negativamente, che avvolgono il cristallo. Tale strutture sono state pesante quali possibili vettori di marcatori fluorescenti in differenti ambienti liquidi. Misure di microscopia a forza atomica, svolte presso il dipartimento di Fisica dell’Università di Genova, con cui collaboriamo, hanno provato che tali nano dispostivi risultano essere altamente stabili e resistenti. La GFPmut2 è stata studiata in due regioni delle nanocapsule. In primis, la proteina è stata legata al layer più esterno della nanocapsula. Le misure su singole GFPmut2 così fissate hanno provato la presenza di due popolazioni. Le misure di spettroscopia e di denaturazione chimica indicano che una delle due famiglie risulta più efficiente in emissione e più resistente alla denaturazione. Misure di anisotropia statica e di microscopia a forza atomica provano che questa famiglia è composta da singole GFPmut2 che risultano essere poste in cavità che il layer più esterno forma proteggendo e stabilizzando la proteina stessa. Sono state monitorate 900 singole molecole di GFP legate tra due layers interni, uno positivo e l’altro negativo. Le misure indicano tre popolazione con fluorescenza tempo di vita differenti. La presenza di più popolazioni è spiegabile con il fatto che le singole GFPmut2 risentono di ambienti carichi differentemente. In particolare la famiglia di GFP che risente maggiormente dell’effetto del layer negativo è altamente fluorescente e stabile. In questo caso non sono state fatte misure di denaturazione poiché gli agenti denaturanti non penetrano tra i layers. Le misure fin qui svolte provano che la proteina legata nei differenti comparti delle nanocapsule non viene danneggia al contrario subisce un processo di stabilizzazione.