Miméticos de urease: catálise e compreensão mecanística

• Processo: 16/01622-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Caterina Gruenwaldt Cunha Marques Netto
• Beneficiário: Caterina Gruenwaldt Cunha Marques Netto
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/17592-6 - Síntese de derivados de bis-niquel (R,R)-Trost-Bis-ProFenol para miméticos de urease: avaliação de mecanismo, BP.TT
• Assunto(s): Urease Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catálise | interações secundárias | mimético enzimático | urease | Biomiméticos

Resumo

O uso de miméticos enzimáticos como alternativa aos catalisadores biológicos surge devido à possibilidade de se obter compostos exibindo a mesma eficiência de uma enzima com maior estabilidade em pHs e temperaturas diferentes. Para mimetizar metaloenzimas, foca-se na síntese de complexos metálicos como primeira esfera de coordenação. Entretanto, a maioria dos biomiméticos não simula o ambiente de coordenação secundária e consequentemente não exibe conversões catalíticas similares às enzimáticas quanto à seletividade e velocidade de reação. A urease é um bom exemplo deste problema, visto que apesar de existirem diversos relatos de análogos à urease na literatura, a reação de hidrólise da uréia por estes miméticos ocorre apenas estequiométricamente. Tal inabilidade catalítica indica a inexistência de bolsos mimetizando interações secundárias que facilitem a inserção do substrato e consequente reação de hidrólise. O primeiro relato de um complexo capaz de realizar a hidrólise da uréia cataliticamente foi feito pela proponente deste projeto, encontrando um composto binuclear de níquel que mimetiza as interações hidrofóbicas de um sítio-ativo enzimático. Porém, este complexo, apesar de realizar a hidrólise catalítica da ureia de maneira similar à urease, está longe de ser um mimético ideal, visto que apresenta uma velocidade de reação muito menor que a enzimática. Desta forma, propõe-se neste projeto o uso de ligante multifuncionais do tipo fenolato para mimetizar a primeira esfera de coordenação e grupos pendentes como fenilas modificadas (-NO2, -COOH,- NH2) ou pares de Lewis frustrados (NR3H+/BR3OH-) para mimetizar as interações polares da segunda esfera de coordenação de uma urease, esperando-se obter miméticos mais eficientes e aplicáveis em reações de acoplamento C-C. (AU)

Publicações científicas

(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)

CASTRO, CAIO B.; SILVEIRA, RAFAEL G.; COLOMBARI, FELIPPE M.; DE MOURA, ANDRE FARIAS; NASCIMENTO, OTACIRO R.; MARQUES NETTO, CATERINA G. C.. Solvent Effect on the Regulation of Urea Hydrolysis Reactions by Copper Complexes. CHEMISTRY-SWITZERLAND, v. 2, n. 2, p. 20-pg., 2020-06-01. (13/07296-2, 12/15147-4, 16/01622-3)

MODENEZ, IAGO A.; SASTRE, DIEGO E.; MORAES, FERNANDO C.; MARQUES NETTO, CATERINA G. C.. Influence of Glutaraldehyde Cross-Linking Modes on the Recyclability of Immobilized Lipase B from Candida antarctica for Transesterification of Soy Bean Oil. Molecules, v. 23, n. 9, SEP 2018. (16/01622-3, 14/13411-1)