Direccionalidad de la trasferencia electrónica en sitios de CuA.

ULISES ZITARE; DAMIÁN ÁLVAREZ-PAGGI; MARCOS N. MORGADA; ALEJANDRO J. VILA; DANIEL H. MURGIDA

CABA

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

El sitio de CuA de la proteína respiratoria citocromo c oxidasa es un centro redox que participa en reacciones de transferencia electrónica en la cadena de transporte de electrones mitocondrial. Estudios previos en nuestro laboratorio muestran que fluctuaciones térmicas pueden poblar dos estados electrónicos fundamentales alternativos que estarían optimizados para la entrada y salida del electrón respectivamente, a través de dos pathways casi perpendiculares entre sí.A fin de estudiar la regulación fina de esta transición, trabajamos sobre el sitio de CuA de la subunidad soluble ba3 de Thermus Thermophilus, mediante el empleo de técnicas espectroscópicas y electroquímicas en la caracterización de mutantes de primera y segunda esfera de coordinación.El espectro UV-Vis de la mutante M160H del sitio de CuA presenta una transición pH-dependiente que modifica la diferencia de energía entre los dos estados redox, permitiéndonos estudiarlos en la misma especie. La alternancia entre ambos estados muestra un enorme impacto en los parámetros cinéticos de la transferencia electrónica. En particular, el acoplamiento electrónico cambia fuertemente, sobrecompensando el cambio en la energía de reorganización.Por otra parte, la banda ν2 (260cm-1) en el espectro RR de la proteína WT y de la mutante M160H presenta una transición dependiente del pH adjudicable al intercambio rápido del protón de la His 157 con el solvente.Esta banda corresponde a un modo vibracional A1g con contribuciones significativas de vibraciones Cu-N, Cu-S y Cu-Cu. Dado que la vibración Cu-Cu constituye la principal coordenada de reacción de la transición entre ambos estados redox, ν2 es sensible a perturbaciones en la His 157.Si bien la alternancia entre estados alternativos no es observable en la proteína WT debido a la mayor diferencia de energía entre ambos estados, estos resultados sugieren que la capacidad de alternar entre ambos estados redox podría ser fundamental para la eficiencia y la direccionalidad de la transferencia electrónica en centros de CuA in vivo.