Estudio computacional de la interaccion del oxido nitrico con citocromo c´ y su relevancia para la guanilato ciclasa

LUCIANA CAPECE; MARCELO A. MARTI; ALEJANDRO CRESPO; DARIO A. ESTRIN

Mar del Plata, Argentina

Congreso; Primer Congreso Conjunto de Sociedades Biomédicas; 2004

SAIC- SAI- SAFE, SAB, SAB, SAN, SAF

El citocromo c´ (cit c´) es una hemoproteína de bacteria cuyas propiedades espectroscópicas son similares a las de guanilatociclasa soluble (sGC). Esta última es el único receptor conocidode óxido nítrico y cataliza la conversión de GTP a GMPcíclicocuando se activa por unión con óxido nítrico. A pesar de que no se cuenta con información cristalográfica, se cree que la formacióndel complejo pentacoordinado con NO (5c-NO) asociado a laruptura del enlace Fe-HIS120 constituye el disparador de un cambioconformacional que lleva a la activación de la enzima y a la transducción de la señal del NO. Existen evidencias experimentalesque sugieren que la proteína cit c´ de Alcalignes xylosoxidanstambién forma el complejo 5c-NO. Información cristalográfica recienteindica que en el mismo el NO ocuparía el sitio proximal, lo que se ha propuesto también para explicar el funcionamiento dela sGC. Con el objeto de obtener información microscópica respectode este fenómeno, se realizaron cálculos híbridos cuánticoclásicos(QMMM) a nivel DFT utilizando el código SIESTA. El entorno proteico fue modelado utilizando una implementación delcampo de fuerzas Amber99. Con el fin de arrojar luz sobre la químicade coordinación del NO en el sitio activo de la cit c´, se caracterizarondos estructuras con el NO unido en la cara distal y proximal del grupo hemo. Se observó que la posición distal se vedesestabilizada por la presencia de la LEU16. Por otra parte vimosque la conformación con el NO distal presenta dos mínimos(DE = 7.2 kcal/mol) separados por una barrera de 9.2 kcal/mol, uno de los cuales muestra la HIS120 proximal disociada del Fe, einteractuando fuertemente con un residuo ARG124. Finalmente secalculó la afinidad por oxígeno de la cit c´, obteniendo un valor de8.4 kcal/mol, significativamente más bajo que el correspondiente al grupo hemo aislado, consistentemente con propiedades de lasGC. En resumen, cit c´ resulta un buen modelo para entender lainteracción de NO con hemoproteínas.