EFECTO DE LA ADSORCIÓN SOBRECAMBIOS CONFORMACIONALES DEL CITOCROMO c

SANTIAGO OVIEDO ROUCO; DANIEL H. MURGIDA; MAGALÍ SCOCOZZA; DAMIAN ALVAREZ-PAGGI; MARIA ANA CASTRO

Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Motivación. El citocromo c (Cyt) es una proteína pequeña hidrosoluble, que funciona como transportador de electrones en la cadena respiratoria y participa además de los eventos tempranos de la apoptosis. En su forma nativa, el hierro hémico se encuentra coordinado axialmente por una histidina (His18) y una metionina (Met80), constituyendo la forma redox activa. Sin embargo, el enlace Fe-Met80 es relativamente lábil y se ha postulado que una coordinación alternativa del Fe hémico es la responsable de la función apoptótica del Cyt. El aumento de pH induce la denominada transición alcalina de Cyt (pKa ≈ 9.4) que implica el reemplazo de la Met80 por un residuo de lisina (Lys72 o Lys79). Por otro lado, el Cyt permanece la mayor parte del tiempo formando complejos con sus partners biológicos. No obstante, poco se ha estudiado sobre los efectos que produce la adsorción en los cambios conformacionales de esta proteína. Este trabajo se plantea estudiar los parámetros termodinámicos y cinéticos de la transición alcalina del Cyt, adsorbido sobre sistemas biomiméticos.Resultados. El modelo mimético utilizado han sido monocapas autoensambladas (SAMs) de alcanotioles ω-funcionalizados con carboxilatos e hidroxilos en proporción variable, formadas sobre electrodos de oro y plata. Los cambios conformacionales se estudiaron a través de espectroelectroquímica Raman resonante intensificada por superficie (SERR) y resuelta en el tiempo (TR-SERR) con excitación a 413 nm, logrando así monitorear el estado redox, de espín y de coordinación del hemo. Los resultados obtenidos muestran que la modificación del pH produce un cambio espectral y un cambio de potencial redox similar al observado para la proteína en solución. Sin embargo, la composición de la SAM afecta los parámetros cinéticos y termodinámicos del proceso: el pKa de la transición alcalina aumenta a medida que la adsorción se realiza sobre SAMs con menor densidad de carga negativa. Cálculos previos de nuestro grupo1 muestran que la adsorción de Cyt afecta el puente de hidrógeno formado entre los residuos Met80 y Tyr67. Estudios sobre la mutante puntual Tyr67Fen, la cual no presenta este puente de hidrógeno, muestran un pKa inusualmente elevado (pKa ≈ 11).Conclusiones. El fenómeno de adsorción sobre superficies biomiméticas permite la formación del confórmero alcalino al aumentar el pH. Sin embargo, la adsorción modifica las propiedades del cambio conformacional. En base a nuestros resultados proponemos que las modificaciones debidas a la adsorción se deben a la modificación de la permanencia del puente de hidrógeno Met80-Tyr67, y que este puente de hidrógeno cumple un rol fundamental en las propiedades de la transición alcalina.