Localization of o-Nitrophenol within model membranes as examined by different techniques

EDUARDO M. CLOP, MARÍA A. PERILLO

La Plata, Argentina

Congreso; XXXVII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2008

Sociedad Argentina de Biofísica

En un trabajo previo en nuestro laboratorio se estudió la localización de o-nitrofenol (ONP) con membranas modelo. Este propósito se abordó con dos técnicas de principios químicos diferentes: a) el cambio en el equilibrio ácido-base del ONP inducido por la polaridad del ambiente, calibrado en términos de constante dieléctrica, y b) se utilizó la eficiencia de apagamiento por parte del ONP a la fluorescencia DPH y del TMA-DPH[1], sondas que se utilizan para censar el corazón hidrofóbico y la región de las cabezas polares de las membranas, respectivamente. El objetivo fue contribuir al entendimiento de los mecanismos de toxicidad inducidos por el ONP, y su comportamiento como producto de reacciones enzimáticas que se producen en presencia de interfases lipídicas. Tomados en conjunto estos resultados mostraron una localización interfacial del ONP y su estabilización en membranas de EPC a través de fuerzas electroestáticas.   El objetivo del presente trabajo fue determinar la localización del ONP a través de una técnica de mayor resolución y comparar estos resultados con los anteriores como una manera de validar estas otras técnicas basadas en principios físico-químicos diferentes.   Se realizaron espectros 1H-NMR de SUVs (small unilamellar vesicles) de EPC 65mM (buffer carbonato 0.1 M pH 8.8 (agua deuterada) en presencia o ausencia de (1.6:1 EPC:ONP molar ratios). Se deteminaron cambios en el desplazamiento Químico (D. Q.) y en la relajacion de tiempos longitudinales (T1) de los hidrógenos de EPC y de ONP. Se investigaron interacciones dipolares intermoleculares (ONP-EPC) realizando experimentos tipo ROESY (300 ms). Esta técnica nos da información directa acerca de la localización preferencial dentro de la región de las cabezas polares en la membrana. Cambios en los T1 en los hidrógenos del lípido nos dan información detallada acerca de la dinámica local inducida por la presencia del ONP. Los ?cross-peaks? encontrados debido a las señales NOE fueron asignados entre los hidrógenos de la colina y el hidrógeno perteneciente al carbono 4 del ONP.     Estos resultados fueron similares a nuestros estudios previos con PNP[2]. Concluyendo, todas las técnicas aplicadas predijeron el mismo comportamiento interfasial del ONP con lo cual las mediciones de los cambios en el pK y los experimentos de anisotropía y el apagamiento de la fluorescentesa emitida por sondas apropiadas, resultan  ser válidas para predecir la localización interfasial de pequeñas moléculas. [1]  Sánchez JM, Turina AV, Perillo MA., J Photochem Photobiol B,  2007, 89(1):56-62. [2] Clop EM, Fraceto LF, De Paula E, Perillo, MA, SAB 2007.