Nuevos compuestos biomiméticos de peroxidasas y catalasas de Mn

VERÓNICA DAIER; CLAUDIA PALOPOLI; HERNÁN BIAVA; DIEGO MORENO; SANDRA SIGNORELLA

Rosario

Congreso; VII Congreso de la Sociedad de Biología de Rosario; 2005

Sociedad de Biología de Rosario

El Mn está presente en muchas enzimas que participan en procesos de óxido-reducción. Entre éstas se encuentran las catalasas de Mn (MnCAT) y las pe roxidasas de Mn (MnP). Las MnCAT constituyen un tipo particular de catalasas de origen bacteriano que contienen dos átomos de Mn en su sitio activo y dis-mutan H2O2 empleando los estados de oxidación MnII2/MnIII2. La MnP es una enzima extracelular usada por todos los hongos que degradan la lignina de la madera. Se trata de una hemo peroxidasa única que usa MnII como sustrato primario y que junto con la ligninasa cataliza la oxidación de lignina por H2O2. Un enfoque biomimético de la degradación de la lignina demostró que se puede reemplazar la enzima por complejos de diMn. Para obtener análogos artificiales de estos biositios metálicos que puedan ser útiles en aplicaciones catalíticas (sín-tesis orgánica, blanqueadores, acción terapéutica contra el stress oxidativo) es ne-cesario encontrar relaciones óptimas de estructura–actividad que permitan diseñar modelos sintéticos eficientes. Con este fin hemos obtenido tres nuevos complejos de diMn con los ligandos 1,3-bis(2-hidroxibencil-2-metilpiridilamino)propan-2-ol (H3L1), 1,4-bis(salicilidenamino)butan-2-ol (H3L2) y 1,5-bis(2-hidroxibencil-2-metilpiridil- amino)pentan-3-ol (H3L3). Estos ligandos difieren en la longitud de los separadores –(CH2)n– entre el alcoholato central y los átomos de N-amino/imino, lo cual permite modular la distancia Mn...Mn y la simetría del sitio dimetálico (H3L2 es asimétrico) y analizar la influencia de estos rasgos estructurales sobre la actividad catalítica. La actividad catalasa se determinó midiendo con un electrodo de Clark la cantidad de O2 producido por soluciones de H2O2 + catalizador, en condiciones anaeróbicas. La actividad peroxidasa se evaluó espectrofotométricamente sobre mezclas H2O2 + catalizador en presencia de 4-aminofenazona/fenol, en buffer HPO42-/H2PO4-. En dimetilformamida, los tres complejos mostraron  capacidad para catalizar la dismutación de más de 1000 equivalentes de H2O2, siendo el complejo formado con H3L1 (con la menor distancia Mn···Mn) el que presenta la menor afinidad por el sustrato, y el formado con el ligando asimétrico, el más eficiente. En solventes próticos, el complejo formado con H3L1 se inactiva luego de » 200 ciclos catalíticos. En acetonitrilo, el complejo formado con H3L3 presenta actividad peroxidasa, lo cual sumado a la baja actividad catalasa en este solvente, lo convierte en un buen candidato para catalizar oxidaciones orgánicas con H2O2.