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Novas ferramentas para o estudo de reações de transferência de elétron em sistemas modelo do PS II

Processo: 12/13807-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de novembro de 2012 - 31 de outubro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
Pesquisador responsável:Fernando Heering Bartoloni
Beneficiário:Fernando Heering Bartoloni
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Quimiluminescência  Oxirredução  Complexo de proteína do fotossistema II 

Resumo

Reações de transferência de elétron (TE) têm papel fundamental em diversas transformações biológicas de relevância. Quando uma TE ocorre acoplada a uma transferência de próton (TP) tal processo recebe o nome de proton coupled electron transfer (PCET), cujo mecanismo é adequado para racionalizar reações redox que acontecem em diversos maquinários proteicos. Por exemplo, no fotossistema II (PS II) da fotossíntese, a transferência de um elétron de um resíduo de tirosina (Tyr161) para o cofator P680+ ocorre de maneira acoplada a uma TP de Tyr161 para um resíduo de histidina (His199) ligado por ligação de hidrogênio. Sistemas modelo que mimetizam o arranjo Tyr161/His199 do PS II consistem em um anel fenólico contendo um grupo aminometila (-CH2NR2) na posição orto, e estudos sobre a oxidação eletroquímica desses sistemas, complementados por estudos de efeito isotópico, levaram a uma melhor compreensão dos aspectos termodinâmicos e cinéticos envolvidos em reações de PCET. Neste projeto, propõe-se a preparação de compostos 2-(pirrolidinilmetil) fenólicos inéditos derivados do 4-bifenilol, bem como contendo grupos antracênicos ou ariltriazólicos. A oxidação dos mesmos, para se estudar fenômenos de PCET, será realizada através da reação quimiluminescente peróxi-oxalato, uma vez que a mesma envolve comprovadamente uma TE na etapa limitante de velocidade do mecanismo de geração de estados excitados. Tal método permitirá extrair informações cinéticas de medidas de emissão de luz e possibilitará a correlação entre aspectos estruturais do derivado 2-(pirrolidinilmetil)fenólico e a eficiência da TE. Tendo em vista a constante evolução das ferramentas utilizadas no estudo de sistemas modelo do PS II, neste projeto será desenvolvido um novo método de estudo para expandir a compreensão atual de fenômenos de PCET. (AU)

Publicações científicas (11)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DE CARVALHO, FABRICIO; COUTINHO-NETO, MAURICIO D.; BARTOLONI, FERNANDO H.; HOMEM-DE-MELLO, PAULA. Substitution by tert-butyl groups facilitates excited state proton transfer in hydroxylated triphenylimidazole frameworks more than it does for oxazole and thiazole analogs. ARKIVOC, n. 2, p. 61+, 2020. Citações Web of Science: 0.
AUGUSTO, FELIPE A.; BARTOLONI, FERNANDO H.; CABELLO, MAIDILEYVIS C.; DOS SANTOS, ANA PAULA F.; BAADER, WILHELM J. Kinetic studies on 2,6-lutidine catalyzed peroxyoxalate chemiluminescence in organic and aqueous medium: Evidence for general base catalysis. JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, v. 382, SEP 1 2019. Citações Web of Science: 1.
REIS, ROBERTA ALBINO; BOARO, ANDREIA; ORFAO, RONALDO BARROS; MELO, DIEGO ULYSSES; BARTOLONI, FERNANDO HEERING. The decomposition of triphenylimidazole-para-acetate follows specific base catalysis and can be conveniently followed by fluorescence. LUMINESCENCE, v. 34, n. 2, p. 234-242, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
DE CARVALHO, FABRICIO; COUTINHO NETO, MAURICIO D.; BARTOLONI, FERNANDO H.; HOMEM-DE-MELLO, PAULA. Density Functional Theory Applied to Excited State Intramolecular Proton Transfer in Imidazole-, Oxazole-, and Thiazole-Based Systems. Molecules, v. 23, n. 5 MAY 2018. Citações Web of Science: 1.
ORFAO, JR., RONALDO B.; DE CARVALHO, FABRICIO; HOMEM-DE-MELLO, PAULA; BARTOLONI, FERNANDO H. On the Fluorescent, Steric and Electronic Factors Affecting the Detection of Metallic Ions Using an Imidazolyl-Phenolic Derived Fluorescent Probe. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 10, p. 1896-1904, OCT 2017. Citações Web of Science: 4.
SALATINO, CARLA T.; MELO, DIEGO U.; YOSHITAKE, ARIANE M.; SGARBI, LUCAS S.; HOMEM-DE-MELLO, PAULA; BARTOLONI, FERNANDO H.; CISCATO, LUIZ F. M. L. Mechanistic model for the firefly luciferin regeneration in biomimetic conditions: a model for the in vivo process?. ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, v. 15, n. 16, p. 3479-3484, APR 28 2017. Citações Web of Science: 2.
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ORFAO, JR., RONALDO BARROS; ALVES, JESSICA; BARTOLONI, FERNANDO HEERING. Spectroscopic Studies on the Interaction of Metallic Ions with an Imidazolyl-Phenolic System. Journal of Fluorescence, v. 26, n. 4, p. 1373-1380, JUL 2016. Citações Web of Science: 5.
BARTOLONI, FERNANDO HEERING; DE OLIVEIRA, MARCELO ALMEIDA; MONTEIRO LEITE CISCATO, LUIZ FRANCISCO; AUGUSTO, FELIPE ALBERTO; BASTOS, ERICK LEITE; BAADER, WILHELM JOSEF. Chemiluminescence Efficiency of Catalyzed 1,2-Dioxetanone Decomposition Determined by Steric Effects. Journal of Organic Chemistry, v. 80, n. 8, p. 3745-3751, APR 17 2015. Citações Web of Science: 19.
ALVES, J.; BOARO, A.; DA SILVA, J. S.; FERREIRA, T. L.; KESLAREK, V. B.; CABRAL, C. A.; ORFAO, JR., R. B.; CISCATO, L. F. M. L.; BARTOLONI, F. H. Lophine derivatives as activators in peroxyoxalate chemiluminescence. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 14, n. 2, p. 320-328, 2015. Citações Web of Science: 8.
CISCATO, LUIZ FRANCISCO M. L.; BARTOLONI, FERNANDO H.; COLAVITE, ALINE S.; WEISS, DIETER; BECKERT, RAINER; SCHRAMM, STEFAN. Evidence supporting a 1,2-dioxetanone as an intermediate in the benzofuran-2(3H)-one chemiluminescence. PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, v. 13, n. 1, p. 32-37, 2014. Citações Web of Science: 18.

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