Recebido em 26/1/10; aceito em 1/6/10; publicado na web em 22/9/10 GIANT EXTRACELLULAR HEMOGLOBIN OF Glossoscolex paulistus: AN EXTRAORDINARY SUPRAMOLECULAR HEMOPROTEIN SYSTEM. Giant extracellular hemoglobins are considered the summit of complexity in systems that carry oxygen, constituting an extraordinary model system to the study of hemoproteins. This class includes the hemoglobin of the annelid Glossoscolex paulistus that presents high cooperativity, great oligomeric and redox stabilities and ability of oligomeric reassociation. These properties have motivated evaluations about its utilization as prototype of artificial blood and biosensor. Kinetic studies involving autoxidation and detailed spectroscopic characterizations of its ferrous and ferric species have propitiated information about the structure-activity relationship of this macromolecule. The present review analyzes several biochemical issues, evaluating the state-of-art of this subject.Keywords: hemoglobin; ligand exchange; autoxidation.
INTRODUÇÃOA hemoglobina extracelular gigante de Glossoscolex paulistus (HbGp) é uma hemoproteína que constitui um sistema carregador de oxigênio in vivo e, consequentemente, credenciado pela seleção natural, apresentando características extremamente interessantes em termos de evolução como, por exemplo, sua possível adaptação a meios ricos em sulfetos.1 Esta hemeproteína apresenta uma extraordinária massa molecular, em torno de 3,1 MDa, 2 com uma unidade estrutural básica altamente organizada, contendo 144 cadeias que apresentam o grupo heme, além da presença de aproximadamente 36 cadeias que não apresentam este grupamento prostético.Os sistemas hemoglobínicos gigantes extracelulares, também conhecidos por eritrocruorinas, 3 constituem arranjos supramoleculares proteicos tão elaborados do ponto de vista da sua relação estrutura/ atividade, que são considerados, segundo Vinogradov, 4,5 o ápice de complexidade em se tratando de hemoproteínas que ligam oxigênio.Além disso, este grupo de hemoglobinas é conhecido por ligações de oxigênio altamente cooperativas.6-8 Entre elas, destaca-se a hemoglobina de Lumbricus terrestris, que vem sendo amplamente estudada por diversos grupos e que apresenta similaridade macromolecular com a hemoglobina de Glossoscolex paulistus. Cálculos por homologia envolvendo o monômero d de Glossoscolex paulistus constataram uma identidade estrutural de 54% em relação ao monômero d de Lumbricus terrestris.A título de ilustração, é interessante mencionar que a hemoglobina de Lumbricus terrestris vem sendo aplicada em pesquisas sobre sangue artifical, 7,9,10 devido à sua natureza extracelular, grande tamanho e resistência à oxidação. Em relação a este último tópico, vale citar os trabalhos de Dorman e colaboradores 9 e Madura e colaboradores 8 que, por meio de estudos espectroeletroquímicos, têm determinado que a hemoglobina de Lumbricus terrestris exibe potenciais redox altamente positivos (de +112 até +61 mV) quando comparados aos potenciais negativos das hemoglobinas tetraméricas e mioglobinas ...