ESTUDIO POR ESPECTROSCOPIAS FTIR Y RAMAN DE LA INTERACCIÓN DE L-CISTEÍNA.HCL CON DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA (DPPC) EN ESTADO ANHIDRO

J. M. ARIAS; S. B. DIAZ; A. BEN ALTABEF

Corrientes

Jornada; XXI Jornadas de Jóvenes Investigadores de AUGM; 2013

Las proteínas son macromoléculas constituyentes de los seres vivos; son biomoléculas que desempeñan un papel fundamental para la vida debido a su versatilidad y diversidad. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo y desempeñan una enorme cantidad de funciones diferentes: estructurales, reguladoras, defensivas, enzimáticas, transportadoras y contráctiles entre otras. La cisteína es un aminoácido proteinogénico con un grupo tiol, que le confiere una gran reactividad. Por oxidación da lugar a un puente disulfuro, esencial para la estructura y función de las proteínas; es una molécula precursora de numerosos metabolitos azufrados necesarios para el desarrollo de la vida. . La cisteína es importante por actuar como sitio activo en enzimas conocidas como cisteína proteasa. El grupo tiol también es susceptible a la oxidación para dar lugar a un puente disulfuro entre dos moléculas de L-cisteína mediante un enlace covalente. Este enlace es muy importante en la estructura, plegamiento y función de las proteínas, facilitando la estabilidad de las mismas. El puente disulfuro puede producirse entre dos L-cisteína de una única cadena (puente intramolecular) o entre dos cadenas separadas (puente intermolecular). Pensado en todas las propiedades que tiene este aminoácido proteinogénico y que todas las reacciones en las que participa se dan en un medio acuoso celular, es interesante estudiar como interactúa con las membranas celulares y la modificación del entorno celular en su paso por la bicapa lipídica. Para el estudio fisicoquímico de las interacciones que se dan entre la L-cisteína y las membranas lipídicas de un sistema bilógico real, el cual es un entorno muy complejo, recurrimos a sistemas modelo más sencillos, como es el caso de liposomas de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC), el cual es un fosfolípido muy abundante en las membranas celulares. A través de técnicas espectroscópicas como la de Infrarrojo por Transformadas de Fourier (FTIR) y la Microscopia Raman Confocal se estudió la participación de los principales grupos funcionales de membranas lipídicas de dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) involucrados en la interacción membrana-L-cisteína. HCl. En el presente trabajo se analiza el efecto de L-cisteína. HCl con el grupo fosfato (asPO2- y sPO2-) de la cabeza polar del lípido y en la región interfasial se analizó el efecto de L-cisteína. HCl con el grupo carbonilo (C=O) de DPPC; ambos grupos correspondientes a la región hidrofílica de la bicapa lipídica. En la región hidrofóbica se estudió el efecto sobre las cadenas hidrocarbonadas de DPPC, en particular analizando las interacciones de los estiramientos de los grupos metilo y metileno (asCH3, sCH3 y asCH2, sCH2). Este estudio se realizó con muestras liofilizadas de liposomas a diferentes relaciones molares de L-cisteína/DPPC. Los resultados por espectroscopía de infrarrojo muestran que los efectos de L-cisteína con los grupos fosfato y carbonilo de la membrana son bastante diferentes. Las bandas correspondientes a los estiramientos simétricos y antisimétricos del fosfato presentan desplazamientos hacia números de ondas mayores en comparación con el lípido puro y las bandas correspondientes a las dos poblaciones (P1 y P2) del grupo carbonilo presentan un leve desplazamiento hacia números de onda menores en comparación con el DPPC puro. Los resultados por espectroscopia Raman revelan un leve aumento en la relación de intensidades de las bandas en 2881 y 2846 cm-1 (I2881/I2846) correspondientes a los estiramientos asCH2 y sCH2 respectivamente, lo que indicaría un leve incremento en el desorden y en la libre rotación de las cadenas aciladas del DPPC a medida que aumenta la relación molar L-cisteína/DPPC. En el estudio de la relación de intensidades de las bandas en 1096 y 1062 cm-1 (I1096/I1062) correspondientes a los estiramientos carbono-carbono (C-C)G y (C-C)T respectivamente, la que nos indicativa la relación de rotámeros gauche/trans en las cadenas aciladas de los fosfolípidos, no se observan variaciones significativas.