Determinantes estructurales y regulación fina de la energía de reorganización del citocromo c

MARIA ANA CASTRO; DAMIÁN ALVAREZ PAGGI; VERÓNICA TÓRTORA; RAFAEL RADI; DANIEL H. MURGIDA

Buenos Aires

Congreso; XL Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2011

El citocromo c (Cyt) es un transportador soluble de electrones, que se encarga de transportar electrones hacia el aceptor final de la cadena de transporte de electrones, el complejo IV. Uno de los parámetros determinantes en la cinética de las reacciones de transferencia electrónica (TE) en la teoría de Marcus es la energía de reorganización (λ), la cual ha sido minimizada en sistemas biológicos. Cómo se logra dicha minimización y cuáles son los parámetros externos que pueden afectar dicho valor, y más aun, si esa posible modulación posee un rol biológico, son temas de activo estudio. En este trabajo presentaremos el estudio espectroelectroquímico y computacional del Cyt WT y la mutante Y67F. Se postula que dicha mutación resulta, en principio, solamente en la abolición de un puente hidrógeno entre la tirosina 67 y la metionina 80 el cual es el ligando proximal del hierro del hemo c. Se realizaron experimentos con el Cyt adsorbido sobre monocapas autoensambladas con distinta densidad de carga superficial, modificándose así el campo eléctrico interfacial al que es sometido el Cyt. Estos experimentos mostraron una respuesta diferencial de Cyt WT e Y67F, ya que el valor de λ de la forma WT es muy sensible a la densidad de carga interfacial mientras que la Y67F no lo es. Interpretamos estos resultados experimentales a la luz de cálculos de dinámica molecular (MD) que muestran que el puente hidrógeno entre Y67 y M80 puede romperse al formarse un complejo electrostático fuerte con la monocapa. De este modo, se logró obtener la descripción atomística de uno de los parámetros estructurales que determinan la energía de reorganización. Además, se discutirá la importancia biológica de este tipo de regulación y su posible rol fisiológico.