Oxidación fotosensibilizada de 2'-desoxiguanosina 5'-monofosfato: mecanismo de reacciones competitivas e identificación de productos

MARIANA PAULA SERRANO; PATRICIA VICENDO; MARIANA VIGNONI; ESTHER OLIVEROS; CAROLINA LORENTE; ANDRÉS H. THOMAS

San Miguel de Tucumán

Congreso; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos ?GRAFOB DEL BICENTENARIO? (III GraFob); 2016

Grupo Argentino de Fotobiología

Introducción Las reacciones fotosensibilizadastienen diversas aplicaciones que va desde la industria, el medio ambiente y lamedicina tanto en el tratamiento de enfermedades (terapia fotodinámica) o parainterpretar las razones moleculares del las enfermedades, tales como el cáncerde piel. Desde este punto de vista, existen sensibilizadores tanto endógenoscomo exógenos que pueden participar en este tipo de procesos. Las pterinas, soncompuestos heterocíclicos ampliamente distribuidos en los sistemas biológicos,desempeñando diferentes roles1.Estos compuestos son fotoquímicamente activos y bajo radiación UV-A presentanfluorescencia y generan oxígeno singulete de forma eficiente2. Se demostró previamenteque las pterinas fotoinducen daño en el ADN y su componentes, en particular elnucleótido de guanina utilizando como sensibilizador modelo la pterina (Ptr)3, el derivado más sencillode esta familia. El objetivo principal delpresente trabajo es la identificación y caracterización de los productos defotooxidación del nucleótido de guanina utilizando Ptr como sensibilizador,dilucidar el mecanismo implicado en este proceso y evaluar la distribución dede los productos generados en diferentes condiciones. Materiales y métodosEn todos los experimentos seirradiaron soluciones acuosas de Ptr y 2'-desoxiguanosina 5'-monofosfato (dGMP)en diferentes condiciones experimentales, tales como, presencia y ausencia de oxígeno,superóxido dismutasa, agua deuterada, variando el pH, etc. En cada una de lascondiciones se cuantificó el consumo de sustrato y se identificaron losproductos mediante cromatografíalíquida de ultra alta eficiencia (UPLC) acoplado a un detector UV-visible obien a un espectrómetro de masas (QTof-MS). Resultados y conclusiónAl analizar los cromatogramasobtenidos, la mayoría de los productos poseen un tiempo de retención menor queel correspondiente a dGMP, lo cual sugiere la incorporación de oxígeno en laestructura de los productos, aumentando así su polaridad. Al analizar losespectros MS se encontraron pesos moleculares mayores al del nucleótido tantoen modo de ionización positivo (ESI+) como negativo (ESI-),estos resultados se resumen en la tabla 1. A través de los espectros MS/MS se identificaron los productos con PMmenor a 400 Da, los cuales coinciden con lo reportado en literatura paramecanismos Tipo I y Tipo II4.Para evaluar este último punto, se analizaron las distribuciones de losproductos de reacción en diferentes condiciones experimentales, de forma talque al favorecer ciertas reacciones competitivas en el procesos se lograronidentificar los productos mayoritarios en cada condición.Por último, se encontró un producto no identificado previamente enreacciones fotosensibilizadas, con tiempo de retención mayor a dGMP y quepodría tratarse de un producto dimérico debido a su alto peso molecular (680Da.) y los espectros MS\MS obtenidos.     ESI+ ESI¯ Compuesto [M + H]+ [M + K]+ [M + Na]+ [M ? H]? [M ? 2H]2? Ptr 164.1 202.0   162.1   dGMP 348.1 386.0   346.1   P308 309.1 347.0   307.04   P326 327.1     325.05   P351 352.1 390.0   350.05   P353 354.1 392.0   352.06   P379 380.1 418.0   378.05   P680 681.1   703.0 679.1 339.0 Tabla 1. Valores de m\z en modo de ionización positivo (ESI+) y negativo (ESI-) para losreactivos y los productos de oxidación fotosensibilizada de dGMP por Ptr.  Referencias1-Nichol,C. A., Smith, G. K. and Duch, D. S. Annu. Rev. Biochem. 54, 729, 1985). 2-Lorente, C., Thomas, A. H. Acc. Chem. Res. 39, 395, 2006.3-Petroselli, G., Dántola, M. L.,Cabrerizo, F., Capparelli, A.,Lorente,C., Oliveros, E., Thomas, A. J. Am. Chem. Soc. 130, 3001, 2008.4-Neeley, W. L. Essigmann, J. M. Chem. Res. Toxicol. 19, 491?505 (2006).