Estudio Computacional de la interacción del óxido nítrico con citocromo c' y su relevancia para la guanilato ciclasa

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

Rosario

Workshop; Primer Workshop Argentino de Química Bioinorgánica; 2004

Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario

<!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> El citocromo c´ es una hemoproteína de bacteria cuyas propiedades espectroscópicas son similares a las de la guanilato ciclasa soluble (sGC). Esta última es el único receptor conocido de óxido nítrico y cataliza la conversión de GTP a GMPcíclico cuando se activa por unión con óxido nítrico. A pesar de que no se cuenta con información cristalográfica, se cree que la formación del complejo pentacoordinado con NO (5c-NO) asociado a la ruptura del enlace Fe-His constituye el disparador de un cambio conformacional que lleva a la activación de la enzima y a la transducción de la señal del NO. Existen evidencias experimentales que sugieren que la proteína citocromo c´de Alcalignes xylosoxidans también forma el complejo 5c-NO. Información cristalográdica reciente indica que en el mismo el NO ocuparía el sitio proximal, lo que se ha propuesto también para explicar el funcionamiento de la sGC. Con el objeto de obtener información microscópica respecto de este fenómeno, se realizaron cálculos híbridos (QM-MM) a nivel DFT utilizando el código SIESTA, bases de calidad doble zeta y el funcional PBE. Los resultados obtenidos muestran que la formación del complejo 5c-NO en cit c´ está favorecida por la presencia de un segundo mínimo con la histidina no coordinada al Fe e interactuando con la Arg124. Po rotra parte, la ruptura del enlace Fe-His puede ocurrir por dos caminos, uno involucrando NO y el otro independiente de NO. Finalmente, los resultados obtenidos muestran que la preferencia de la cara proximal por el NO está dada por un efecto de repulsión estérica con la Leu16 en la cara distal y por una interacción favorable con la His120 y la Arg124 que permite la ruptura del enlace Fe-His y la unión de NO en la cara proximal. &lt;!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --&gt;