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Maximiliano Figueroa Yévenes

Profesor Asistente
Doctor en Ciencias, área biología celular y molecular, Universidad de Concepción

Edificio Biología Molecular, 1er Piso. Departamento de Bioquímica y Biología Molecular.

(+56-41) 220-3791
(+56-2) 
maxifigueroa@udec.cl
Laboratorio 

Pregrado

  • Profesor asistente en curso de Biofísica Estructural, carrera de Bioingeniería, Universidad de Concepción
  • Profesor asistente en curso de Bioquímica, carrera de Química y Farmacia, Universidad de Concepción

Postgrado

Líneas de Investigación

  1. Diseño de proteínas artificiales con plegamiento BA8

El diseño de proteínas es la máxima expresión del conocimiento sobre estructura de proteínas. Mediante el uso de software es posible crear un ‘backbone’ proteico idealizado, el cual es usado como templado para genera una(s) secuencia(s) de amino ácidos capaces de mantener el plegamiento deseado. En nuestro caso particular, estamos enfocados en el diseño de proteínas con plegamiento (alfa/beta)8 o conocidos también como TIM-barrel. Este plegamiento es uno de los más abundantes en la naturaleza, capaz de albergar un gran número de actividades enzimáticas distintas. Esto convierte a este tipo de estructuras en “scaffolds” ideales para ingeniería de proteínas.

     2. Aumento de estabilidad proteica mediante evolución dirigida

La técnica de evolución dirigida consiste en mejorar una característica específica de una proteína dada, gracias al uso del principio Darwiniano de evolución, pero a una escala in vitro y de manera acelerada. Para ello, se requiere un primer paso donde mutaciones azarosas son introducidas, y posteriormente hay una etapa de selección, donde aquellos fenotipos deseados son seleccionados. Usando esta técnica, hemos podido mejorar la estabilidad de proteínas artificiales, obteniendo proteínas termo estables y altamente solubles.

      3. Estudios estructurales sobre RIC-8

Resistance to Inhibitors of Cholinestarase, clone 8 (RIC-8), es una proteína conservada entre los vertebrados, la cual posee actividad GEF (factor intercambiador de nucleótidos de guanina) sobre proteínas G heterotriméricas. Esta proteína participa en variadas funciones celulares, desde el desarrollo mismo del ser vivo, hastra procesos en la adultez. A pesar de su importancia, no mucha información sobre su estructura es conocida. Combinando técnicas bioinformáticas con experimentales, hemos podido crear un modelo estructural de esta proteína. Más recientemente, los primeros cristales de esta proteína han sido obtenidos y estudios con resolución atómica son llevados acabo por nuestro grupo. El conocimiento de la estructura de esta proteína abre un campo de investigación donde es posible hacer converger Biología del Desarrollo, Neurofisiología, y Biología Estructural.

      4. Determinación de estructura de proteínas mediante cristalografía de Rayos X

La base de la biología estructural es el conocimiento de la estructura proteíca con resolución atómica. Nuestro grupo trabaja arduamente en la obtención de estructuras de proteínas mediante la técnica de cristalografía de Rayos X. Esta técnica es usada para comprobar nuestros diseños de proteínas artificiales, así como para caracterizar proteínas naturales y/o mutantes derivadas de estas. De este modo, gracias a esta expertis, colaboraciones con otros grupos han sido establecidas, donde destacan los laboratorios de Biofísica Molecular (Dra Marta Bunster, Dr José Martínez, Universidad de Concepción) y Biomimética Molecular e Ingeniería de Proteínas (Dra. Cécile Van de Weerdt, GIGA-R, Universidad de Lieja, Bélgica).

 

Proyectos

    • Febrero 2015 – presente: “Photo-voltaic cells sensitized by phycobiliproteins”. Proyecto entre GRABE (Universidad de Concepción), GreenMat (University of Liège) y el Laboratory of Biomimetic and Protein Engineering (University of Liège). El objetivo de este proyecto es generar la primera celda fotovoltaica sensibilizada mediante proteínas fluorescentes marinas, combinando la experiencia chilena en ficobiliproteínas con la experiencia técnica Belga en el campo de celdas fotovoltaicas. Yo soy el coordinador entre los equipos Belgas y Chilenos.

    • Enero 2012 – Diciembre 2015:           Influence of mass transport and surface growth processes on protein crystal perfection”. Proyecto soportado por la European Space Agency (ESA) y financiado por el programa PRODEX (BELSPO, Bélgica). El proyecto involucra varios laboratorios de diferentes países apoyados por las agencias espaciales ESA, NASA y JAXA. Trabajo como investigador postdoctoral en el diseño, producción y purificación de proteínas modelos usadas para experimentos tanto en tierra como en la Estación Espacial Internacional.

    • Septiembre 2010 – Diciembre 2015:   “Structural characterization and functionalization of Octarellins, artificial proteins with (b/a)8 fold”. GIGA-R, University of Liège. Proyecto financiado a través de becas de excelencia de BELSPO y WBI (ambas del Gobierno Belga) durante el período entre Septiembre 2010 a Diciembre 2013. Durante el desarrollo de este proyecto, logré determinar la estructura cristalina de la proteína artificial más grande creada hasta la fecha. Para cumplir este objetivo, logré establecer colaborciones con los doctores Philippe Minard y Dominique Durand de la Université de Paris Sud 11, Francia; Dr Jens Meiler de Vanderbilt University, EE.UU.; y doctores Jan Steyaert, Dominique Maes y André Matagne en Bélgica, entre otros.

Publicaciones

  • “The unexpected structure of the designed protein Octarellin V.1 forms a challenge for protein structure prediction tools” Figueroa M, Sleutel M, Vandevenne M, Parvizi G, Attout S, Jacquin O, Fisher A, Damblon C, Goormaghtigh E, Valerio-Lepiniec M, Urvoas A, Durand D, Pardon E, Steyaert J, Minard P, Maes D, Meiler J, Matagne A, Martial JA, Van de Weerdt C. In press. Journal of Structural Biology. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsb.2016.05.004<
  • “Octarellin VI: Using Rosetta to design a putative artificial (beta/alpha)8 protein” Figueroa M, Oliveira N, Lejeune A, Kaufmann KW, Dorr BM, Matagne A, Martial JA, Meiler J, Van de Weerdt. C PLoS ONE 2013 8(8): e71858. doi: 10.1371/journal.pone.0071858
  • in silico model of an antenna of a phycobilisome and energy transfer rates determination by theoretical Förster approach” Figueroa M, Martínez-Oyanedel, Matamala AR, Dagnino-Leone J, Mella C, Fritz R, Sepúlveda-Ugarte J, Bunster M. Protein Sci. 2012, 21(12):1921-1928
  • “The basic property of Lys385 is important for potentiation of the human α1 glycine receptor by ethanol” Castro PA, Figueroa M, Yevenes GE, San Martin LS, Aguayo LG. J Pharmacol Exp Ther. 2012, 340(2):339-349
  • “Molecular requirements for ethanol differential allosteric modulation of glycine receptors based on selective Gbg modulation” Yevenes GE, Moraga-Cid G, Avila A, Guzman L, Figueroa M, Peoples RW, Aguayo LG. J Biol Chem. 2010, 285(24):18939-18947
  • “Blockade of ethanol-induced potentiation of glycine receptors by a peptide that interferes with Gbg binding” Guzman L, Moraga-Cid G, Avila A, Figueroa M, Yevenes G, Fuentealba J, Aguayo LG. J Pharmacol Exp Ther. 2009, 331(3):933-939
  • “Biophysical studies support a predicted superhelical structure with armadillo repeats for Ric-8” Figueroa M, Hinrichs MV, Babbitt P, Bunster M, Martínez-Oyanedel J, Olate J Protein Sci. 2009, 18(6):1139-1145
  • “The structure of 2 Å resolution of Phycocyanin from Gracilaria chilensis and the energy transfer network in a PC-PC complex” Contreras-Martel C, Matamala A, Bruna C, Poo-Caamaño G, Almonacid D, Figueroa M, Martínez-Oyanedel J, Bunster M. Biophys Chem. 2007, 125(2-3):388-396
  • “A semi empirical approach to the intra-phycocyanin and inter-phycocyanin fluorescence resonance energy-transfer pathways in phycobilisomes” Matamala AR, Almonacid DE, Figueroa MF, Martínez-Oyanedel J, Bunster MC.. J Comput Chem. 2007, 28(7):1200-1207
  • In situ photoacoustic spectroscopy of phycobiliproteins in Gracilaria chilensis” Saavedra R, Figueroa M, Wandersleben T, Pouchucq L, Morales JE, Bunster M, Cruz-Orea A. J. Phys. IV France 2005, 125: 765-767

Laboratorio