Factores que controlan el mecanismo de las reacciones de sulfoxidación en Peroxidasas

MARCELO PUIATTI, D. MARIANO A. VERA, ALICIA B. PEÑÉÑORY, ADRIANA B. PIERINI

Tandil, Argentina

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

AAIFQ, Asociación Argentina de Investigación en Físicoquimica

Las peroxidasas promueven la sulfoxidación enantioselectiva de sulfuros orgánicos, importantes intermediarios en síntesis asimétrica, mediante dos mecanismos que parten del compuesto I de la enzima (fig. 1a). En uno interviene un paso de transferencia de un electrón (TE) seguido de un reenlace de oxígeno (fig. 1a - A-B); el otro es una transferencia de oxígeno directa (fig. 1a - C). La vía favorecida dependerá de las características del sitio activo metálico de la hemoenzima y del compuesto a oxidar.[1] Estudios experimentales recientes indican que la horseradish peroxidasa (HRP) reacciona por el mecanismo de TE,[2] mientras que otras enzimas como la CPO y el cit. P-450 favorecen el mecanismo de transferencia de oxígeno. Para el (CH3)2S, un estudio teórico sobre un modelo reducido[3] indica que la forma de asociación entre el sulfuro y el oxígeno dependen de la naturaleza electrónica del compuesto I, determinada por el ligando apical del Fe(IV) (histidina o cisteína), sin embargo no existen estudios teóricos acerca del rol del entorno enzimático en su conjunto sobre sulfuros.  En este trabajo presentamos un modelo estructural del complejo de Michaelis sulfurocompuesto I (fig. 1b) combinando métodos de la teoría del funcional de la densidad (DFT) con metodologías clásicas (dinámica molecular y docking molecular) para diferentes sulfuros previamente estudiados experimentalmente,[2] identificando los determinantes estructurales y propiedades electrónicas que controlan una y otra vía de reacción.  1. Adam W. et al. "Biotransformations with Peroxidases" en Biotransformations ed. Faber K. Springer-Verlag: Berlin,2000.2. Peñéñory A. B., Argüello J. E. & Puiatti, M. Eur. J. Org. Chem. 2005, 114-121; y referencias allí citadas.3. Kumar D., de Viser S. P, Sharma P. K, Hirao H., Shaik S. Biochemistry, 2005, 44, 8148-8158.