Cinética y termodinámica de centros de CuA : Caracterización electroquímica y modelado molecular

ÁLVAREZ PAGGI, D. J.; ABRIATA, L. A.; LEDESMA, G. N.; VILA, A. J.; MURGIDA, D. H.

Salta, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Comité Organizador del XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica

Resumen:La transferencia electrónica (ET) entre proteínas de la cadena respiratoria es un proceso de fundamental relevancia para la vida y se caracteriza tanto por su ubicuidad como por la heterogeneidad en las propiedades fisicoquímicas de los sistemas proteicos que los llevan a cabo en distintos organismos. En los últimos años se ha acumulado evidencia de que el determinante de la transferencia electrónica inter-proteica no sería la probabilidad de tuneleo electrónico sino la dinámica proteica, aunque son muy pocas las determinaciones directas en condiciones reactivas.En este trabajo se presenta la caracterización de la subunidad soluble de CuA (SII) de la enzima respiratoria terminal citocromo ba3 oxidasa de Thermus thermophilus en complejos biomiméticos. Para ello la enzima es adsorbida sobre electrodos de oro funcionalizados con monocapas mixtas de alcanotioles omega-sustituídos que imitan los aspectos fundamentales de las interacciones entre la SII y su partner natural, el citocromo c552. Utilizando voltametría cíclica se estudió cómo se afectan parámetros termodinámicos (E0) y cinéticos (constante de velocidad y energía de reorganización) del CuA en distintas condiciones de pH, temperatura, fuerza iónica y el largo de cadena de las SAMs. Los resultados son interpretados a la luz de simulaciones computacionales (MDs) y cálculos de acoplamiento electrónico.Se observa que los potenciales de reducción están fuertemente modulados por todos estos parámetros, así como por la mutación del ligando axial débil metionina. Asimismo, la dinámica de la reacción de transferencia electrónica está gobernada por la movilidad de la proteína en el complejo y por la probabilidad de tuneleo electrónico en cada orientación. Ambas propiedades a su vez se ven afectadas por el pH, la temperatura, la viscosidad, la fuerza iónica y la distancia, entre otros.