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Workshop; IV Workshop Argentino de Química BioinorgánicaAspectos estructurales y funcionales de sistemas bioinorgánicos estudiados mediante métodos espectroscópicos, de cálculo, y sistemas modelo/ Conferencia; 2010

Resumen:

ICPP-6_book.indb  SAY HNO MORE? Sara E. Bari Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE), CONICET Una gran variedad de metaloproteínas constituyen el destino bioquímico de moléculas nitrogenadas pequeñas, con protagonismo en procesos tan diversos como relevantes: vasodilatación, asimilación de nitrógeno, denitrificación y daño oxidativo entre otros. En particular, la bioquímica del óxido nítrico, NO, ha generado un gran interés en la caracterización de complejos de hierro hémico y no-hémico, como posibles análogos biomiméticos. Más recientemente, se ha comenzado a estudiar la química de coordinación del producto de su reducción por un electrón denominado nitroxilo, HNO/NO-. El interés en este par conjugado se suscitó al verificar que puede ser biosintetizado por las óxido nítrico sintasas y que los efectos bioquímicos de dadores del nitroxilo resultan independientes de su conversión en NO. La caracterización de complejos de hierro de HNO/NO- tuvo un destacado punto de partida en la obtención de un complejo de mioglobina(HNO) de sorprendente estabilidad, atribuida a la formación de un puente de hidrógeno con un aminoácido de la cavidad distal.1 En nuestro laboratorio, elegimos como estrategia la reducción controlada del complejo no-hémico [FeII(CN)5NO]2-, para la síntesis de un complejo FeII(HNO). El producto de reducción por dos electrones resultó estable en soluciones de pH 6, en presencia de exceso de cianuro. Se realizó una completa caracterización espectroscópica en solución que indica la presencia del complejo [FeII(CN)5HNO]3-. A diferencia del complejo de mioglobina, el nuevo complejo de HNO puede desplegar su química ácido-base; a pH 10 se tiene una especie de alto poder reductor. Por 1H RMN, pudimos estimar un pKa= 7.7, siendo este el primer valor reportado para el equilibrio FeII(HNO) ó FeII(NO-) + H+.2 La descomposición espontánea del nuevo complejo y su reactividad frente a oxidantes y reductores son los temas que actualmente nos ocupan. En algunos casos, la formación de inestables compuestos de coordinación con nitroxilo como ligando se verifica detectando la formación de un derivado del HNO, el óxido nitroso, N2O. Como ejemplo, mostraré un estudio de actividad de la hemoproteína hidroxilamina óxido reductasa, que cataliza la conversión de hidroxilamina en NO2-, pasando por diversos intermediarios nitrogenados,3 y los resultados de un abordaje biomimético del problema.4 En conjunto, nuestro trabajo procura colaborar con la elucidación de la química fundamental del HNO/NO- y sus reacciones de interés biológico, mientras fisiólogos y bioquímicos establecen sus posibles circuitos de acción y su relevancia farmacológica.5 1) F Sulc, C Immoos, D Pervitsky D, P Farmer. J Am Chem Soc. 2004,126, 1096-101; 2) A Montenegro, V Amorebieta, L Slep, D Martín, F Roncaroli, D Murgida, S Bari, J Olabe. Angew Chem Int Ed 2009, 48, 4213-6; 3) S Bari, V Amorebieta, M Gutierrez, J Olabe, F Doctorovich. J Inorg Biochem 2010, 104, 30-6; 4) ML Fernández, D Estrin, S Bari. J Inorg Biochem 2008, 102, 1523-30; 5) Paolocci N et al. Pharmacol Ther. 2007, 113, 442-58