Estudio de las interacciones entre guanosina y aminoácidos bajo fotosensibilización con Riboflavina en presencia de luz visible

MARÍA P. MONTAÑA; GABRIELA FERRARI; EDUARDO GATICA; JOSÉ E. NATERA; WALTER A. MASSAD; NORMAN A. GARCÍA

Córdoba

Congreso; XI Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología; 2012

Los ácidos nucleicos y las proteínas ocupan ambientes comunes en organismos vivos, y sus interacciones en presencia de agentes oxidantes pueden provocar importantes daños y enfermedades [ ]. Si bien la luz visible no es altamente agresiva para la mayoría de los ambientes biológicos bajo radiación directa, es fácilmente transmitida a las células donde puede interaccionar con fotosensibilizadores endógenos como la Vitamina B2 o Riboflavina (Rf). Esta vitamina está involucrada en la fotooxidación de residuos de ADN y proteínas, a pesar de que ella misma se degrada, generando diferentes especies reactivas de oxígeno (EROs) [ ]. Guanosina (Gse) y sus derivados son subproductos de la oxidación del ADN en las células, y son susceptibles de la acción de las EROs tales como oxígeno molecular singulete (O2 1Δg) y anión radical superóxido (O2•-), por lo que pueden ser usados como compuestos modelo para el estudio de las fotooxidaciones [ ]. Por lo antes expuesto, se eligió investigar las interacciones de Gse como residuo oxidable de ADN y los aminoácidos (AAs) histidina (His), triptofano (Trp) y tirosina (Tir) como residuos oxidables de proteínas, en presencia de un fotogenerador endógeno de EROs como Rf. Se eligieron estos AAs porque interactúan con el estado triplete excitado de Rf (3Rf*) y con O2(1Δg), producido desde 3Rf*, en este último caso por mecanismos muy diferentes entre sí: una interacción (quenching) totalmente química para His, una combinación de quenching físico y químico para Trp; y una interacción exclusivamente física para Tir [ ]. Una interpretación mecanística basada en los datos cinéticos obtenidos en este trabajo y en los reportes de bibliografía pueden resumirse como sigue: Tir a pH 7 exhibe un efecto protector en la fotooxidación de la mezcla Tir-Gse debido al quenching físico de O2(1Δg) por el AA. Se observa el mismo efecto para los sistemas Trp-Gse e His-Gse a pH 7, donde se atribuye al quenching de 3RF* por Gse en detrimento de la vía mediada por O2(1Δg), la cual se sabe que es el mecanismo dominante en la oxidación sensibilizada por Rf para ambos aminoácidos. Estos resultados podrían ser de interés en el marco de las interacciones fotoinducidas entre proteínas y ácidos nucleicos, como es el caso de la adición covalente de residuos de AAs a moléculas de ARN/ADN en membranas. Asimismo, estas interacciones entre residuos oxidables de ácidos nucleicos con AAs oxidables deben describirse individualmente a partir del comportamiento de las mezclas de los respectivos compuestos. Agradecimientos: Al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, y a las Secretarías de Ciencia y Técnica de la UNRC y UNSL por el apoyo recibido. Referencias [1] Frôlich I & Riederer P. Drug Res. 45: 443–449, 1995. [2] Joshi PC & Keane TC. Biochem. Biophys. Res. Comm. 400: 729-733, 2010. [3] Cadet J, Anselmino C, Douki T & Voituriez L. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 15: 277-298, 1992. [4] Straight RC & Spikes JD. Photosensitized oxidation of biomolecules. Vol. 4, CRC Press, Boca Raton, FL, 1985. Davies MJ & Truscott RJW. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 63: 114-125, 2001. Bertolotti SG, García NA & Argüello GA. J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 10: 57-70, 1991.