Estudo espectroscópico do equilíbrio entre espécies hexacoordenada e pentacoordenada dos monômero d nativo e reconstituído da hemoglobina extracelular gigante de Glossoscolex paulistus em meio alcalino

Abstract

Recebido em 18/3/05; aceito em 16/9/05; publicado na web em 14/3/06 SPECTROSCOPIC STUDY OF THE EQUILIBRIUM BETWEEN HEXACOORDINATED AND PENTACOORDINATED SPECIES OF THE NATIVE AND RECONSTITUTED d MONOMERS OF THE Glossoscolex paulistus GIANT EXTRACELLULAR HEMOGLOBIN IN ALKALINE MEDIUM. UV-Vis and fluorescence spectroscopic studies of native and reconstituted d monomers fromGlossoscolex paulistus were performed in alkaline pH. In addition to the presence of aquomet and hemichrome hexacoordinated species, a pentacoordinated species occurs. This latter species, which presents an imidazolate group of axial histidine as fifth ligand, is identified by the blue-shifted low-intensity Soret band and LMCT band. The pentacoordinated species must occur due to partial polypeptide unfolding.Keywords: extracellular hemoglobin; hexacoordinated; pentacoordinated. . Essa menor ação em relação ao sistema imunológico ocorre por se tratar de uma hemoglobina extracelular, ou seja, não se encontra dentro de uma célula sanguínea, não tendo, portanto, sua presença associada concomitantemente à ocorrência das membranas plasmáticas inerentes às células, que são estruturas que induzem respostas imunológicas. INTRODUÇÃOA estrutura da hemoglobina de G. paulistus apresenta 144 globinas e 36 cadeias polipeptídicas sem o grupo prostético heme, que são cruciais para sua integridade estrutural (cadeias "linkers") 21 , sendo que o arranjo da hemoglobina íntegra se dispõe espacialmente como 2 discos hexagonais sobrepostos, com as subunidades estabilizadoras, "linkers", na porção central desse arranjo oligomérico 21 . De fato, em estudos com a hemoglobina de L. terrestris é proposta uma distribuição assimétrica para essas cadeias "linkers", o que estaria associado ao grande momento de dipolo apresentado pelo arranjo supramolecular 6 . As 144 globinas estão organizadas como 12 dodecâmeros, sendo que cada dodecâmero consiste em um conjunto de três tetrâmeros. Cada tetrâmero, por sua vez, é constituído por três trímeros (cadeias monoméricas a, b, c unidas covalentemente através de ligações dissulfeto) e uma cadeia monomérica d 11,22 . No presente trabalho, o monômero d foi isolado, em pH 9,0, através de um método de separação cromatográfica baseado na filtração em gel, visando a caracterização das espécies presentes no equilíbrio em meio alcalino. É importante mencionar que o estudo de uma cadeia única pode ser altamente relevante para a compreensão da hemoglobina como um todo devido à maior simplicidade dessa abordagem, já que pode haver diferenciação de propriedades entre os grupos heme do tetrâmero. Ademais, em se tratando de um estudo de reconstituição, não seria trivial uma abordagem que envolvesse um arranjo que apresenta 144 hemes, pois seria extremamente complexo garantir que todas as 144 globinas foram reconstituídas.Deste modo, a proposta deste estudo é avaliar os equilíbrios químicos das espécies formadas na primeira esfera de coordenação do centro férrico do monômero d em função do pH, em meio alcalino, uma vez que o trabalho anterior 23 foi d...

Ferric species equilibrium of the giant extracellular hemoglobin of Glossoscolex paulistus in alkaline medium: HALS hemichrome as a precursor of pentacoordinate species

“…The equilibria of ferric species shown in those articles are similar to the equilibrium obtained in the present work. Similar equilibria was also found for the native and reconstituted isolated d monomers [64,65], which suggests that the steric influence of the polypeptide chains is as important as the increase in water solvent accessibility, since the monomers present a heme pocket more accessible to the solvent than the whole protein and present the same tendency. The aquomet-hemichrome-pentacoordiante species formation sequence seems to be a common feature for various hemeproteins, when the original species presents the ferric oxidation state.…”

Hemoglobina extracelular gigante de Glossoscolex paulistus: um extraordinário sistema supramolecular hemoproteico

“…123 Assim sendo, a estequiometria da hemoglobina íntegra é representada como [(abcd) 3 6,118 A partir da obtenção, através de cálculos de homologia, do modelo do monômero d, 124 que apresentou 54% de identidade estrutural em relação à cadeia monomérica de Lumbricus terrestris, buscou-se o estudo da reconstituição do mesmo monômero objetivando-se a compreensão mais ampla das propriedades físico-químicas do monômero d nativo, bem como o conhecimento das características do mesmo monômero reconstituído. 125 Essa hemoglobina extracelular, quando em seu estado íntegro, apresenta estabilidades estrutural e redox significativamente maiores do que as hemoglobinas intracelulares como, por exemplo, a hemoglobina humana, o que não deixa de tornar a avaliação dos fatores que controlam esse comportamento altamente relevante não só para o estudo desta hemoglobina gigante propriamente considerada, como igualmente, para proporcionar um melhor entendimento das hemoglobinas em geral.…”

Influência de diferentes sistemas de solvente água-etanol sobre as propriedades físico-químicas e espectroscópicas dos compostos macrocíclicos feofitina e clorofila α

“…1,38,39,41 Esse deslocamento ocorre porque, além das fortes interações intermoleculares entre as estruturas macrocíclicas, decorrente da formação dos agregados moleculares, 40 o orbital antiligante π é mais acessível e mais polarizável que o orbital ligante π, o que é favorecido por um aumento na polaridade do sistema de solventes. [38][39][40][42][43][44][45] A Figura 6 apresenta os espectros de excitação da Pheo. Para misturas de solventes com maiores conteúdos de etanol os espectros exibem elevada intensidade de emissão de fluorescência, o que indica a presença de maiores proporções de monômeros isolados.…”