Um mecanismo radicular de formação de s-nitrosohemoglobina a partir de íons nitrito

• Processo: 12/20485-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: José Carlos Toledo Junior
• Beneficiário: Ana Carolina Fonseca
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 10/00550-2 - Mecanismos de formação de s-nitrosoproteínas a partir de óxido nítrico em células. Importância de metais de transição e espécies reativas, AP.JP
• Assunto(s): Óxido nítrico Nitritos Hemoglobinas Íons Sistema radicular Reações químicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hemoglobina | Nitrito | Oxido Nitrico | s-nitrosohemoglobina | s-nitrosotiol | bioquímica de óxido nitrico e derivados

Resumo

Recentes estudos mostram que quantidade pequena mas sustentável de s-nitrosohemoglobina (bCys93-(NO)HbFe2+), hemoglobina onde a cisteína 47 da cadeia b encontra-se na forma s-nitrosada, é formada na reação de deoxihemoglobina (Hb) com íons nitrito. Hipoteticamente, foi proposto que s-nitrosohemoglobina liberaria óxido nítrico (NO) de forma acoplada a transição alostérica R/T durante desoxigenação normal no ciclo da Hb. Desta forma, hemoglobina exercia a dupla função fisiológica de facilitar seu próprio tráfego pelos capilares pela liberação do vasodilatador NO enquanto promove oxigenação dos tecidos de forma precisamente acoplada a demanda. Várias lacunas precisam ser preenchidas antes que esta hipótese seja plenamente aceita, entretanto. Este projeto propõe uma hipótese para formação de s-nitrosohemoglobina a partir de íons nitrito. A reação de Hb com íons nitrito é conhecida e ocorre segundo as equações abaixo. O mecanismo necessariamente libera NO mas este é rapidamente capturado pelo grande excesso de Hb formando o estável produto nitrosilo hemoglobina bCys93HbFe2+-NO e não exerce propriedades vasodilatadoras (embora este seja uma proposta concorrente)bCys93 HbFe2+ + NO2 6bCys93HbFe2+-NO2 6(1)bCys93HbFe2+-NO2 6 + 2H+ bCys93 HbFe3+-NO + H2O(2)bCys93HbFe3+-NObCys93HbFe3+ + NO(3)bCys93 HbFe3+-NO + NO2- bCys93HbFe2+-NO + NO2 (4)bCys93S-HbFe2+ + NO2 bCys93S*-HbFe2+ + NO2-(5)bCys93S*-HbFe2+ + NO bCys93SNO-HbFe2+ (6) Porém, de acordo com Ford et al, antes de liberar NO a espécie intermediária bCys93 HbFe3+-NO pode ser reduzida por íons nitrito, numa reação que produz nitrosilo hemoglobina e o radical NO2 (eq. 4); a formação deste radical foi importante para o desenvolvimento da hipótese desta proposta. Para nós, NO2 oxida o grupo tiol da cisteína 47 da hemoglobina produzindo um radical tiila (reação 5) que, por sua vez, recombina-se com NO para formar s-nitrosohemoglobina (reação 6). Portanto, trata-se de um mecanismo radicular original que é sustentado por reações químicas conhecidas de Hb e íons nitrito. Além disso, o mecanismo é coerente com o baixo rendimento de s-nitrosohemoglobina neste processo pois trata-se de um mecanismo paralelo que depende do mecanismo predominante que produz NO. Vamos investigar esta hipótese que é relevante para avaliar a atrativa proposta da dupla funcionalidade de hemoglobina.(AU)