ROL DE LA 1RA Y 2DA ESFERA DE COORDINACION DEL Mn EN LA ACTIVIDAD SUPEROXIDO DISMUTASA Y CATALASA

DAIER, V. A.; PALOPOLI, C. M.; MORENO, D. M.; BRUZZO, N.; BIAVA, H. D.; DE GAUDIO, M.; SIGNORELLA, S. R.

ROSARIO

Congreso; X CONGRESO Y XXVIII REUNIÓN ANUAL DE LA SOCIEDAD DE BIOLOGÍA DE ROSARIO; 2008

SOCIEDAD DE BIOLOGÍA DE ROSARIO

Las metaloenzimas superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT) se especializan en la supresión de O2·- y O2= en la célula a través de un mecanismo de ping-pong mediado por la reducción y oxidación cíclica del cofactor metálico. En particular, para llevar a cabo eficientemente la desproporción de O2·-y O2=, los potenciales de reducción de MnSOD y MnCAT son modulados por la enzima a valores mucho menores que los de la cupla Mn3+(ac)/Mn2+(ac). La habilidad para controlar el potencial redox no es sólo importante para la función del metal como centro catalítico, sino que también puede regular la actividad de la proteína. Con el fin de comprender cómo el entorno metálico controla el potencial redox de centros de Mn hemos sintetizado, caracterizado y evaluado el potencial redox y la actividad catalítica de dos series de complejos mono- y dinucleares solubles en agua. Como ligandos se usaron 1,3-bis(5-sulfonatosalicilidenamino)propan-2-ol, 1,3-bis(salicilidenamino)propano y 1,5-bis(5-sulfonato-3-X-salicilidenamino)pentan-3-ol (X = H, Cl o Me). Los potenciales redox fueron determinados por voltametría cíclica, lineal y de onda cuadrada. La actividad catalasa se determinó midiendo con un electrodo de Clark la cantidad de O2 producido por soluciones de H2O2 + catalizador, en condiciones anaeróbicas. La actividad SOD se determinó midiendo la inhibición de la fotoreducción de nitro blue tetrazolium en presencia del catalizador, empleando la semiquinona formada por reducción de riboflavina fotoquímicamente excitada con metionina para generar superóxido por reacción con O2. Los distintos sustituyentes aromáticos permitieron simular los efectos electrónicos/inductivos secundarios de la proteína, mientras que los grupos dadores en los ligandos elegidos permitieron modelar la esfera de coordinación primaria del metal. La cuantificación del efecto del sustituyente se efectuó correlacionando los potenciales redox con los parámetros de Hammett correspondientes. Los resultados de estos estudios muestran que la esfera de coordinación primaria controla el potencial de la cupla redox y regula la capacidad del centro metálico para llevar a cabo la reacción enzimática. Además, la comparación con análogos de Fe sugiere que las contribuciones electrostáticas más distantes podrían ser responsables de la actividad específica del metal.