Interações da porfirina aniônica meso-tetrakis-4-fenilsulfonato (TPPS4) e da albumina de soro bovino (BSA) com surfactantes catiônicos

Autor(es)

Diógenes de Sousa Neto

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT)
• Data de defesa: 2007-02-15

Membros da banca

Marcel Tabak; Antonio Alonso; Antônio José da Costa Filho

• Orientador: Marcel Tabak

Resumo

A interação da porfirina aniônica meso-tetrakis (4-fenilsulfonato) (TPPS4) com modelos simples de membrana biológica foi investigada utilizando as técnicas de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) e de espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS, do inglês small-angle X-ray scattering). Os modelos biomiméticos empregados no presente trabalho são constituídos de micelas catiônicas formadas a partir do surfactante catiônico cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAC). Os experimentos de RPE e SAXS foram realizados a temperatura ambiente e nos pHs 4,0 e 9,0 a fim de verificar se o estado de protonação das porfirinas altera a natureza das interações com os sistemas micelares. As análises de RPE mostraram um comportamento similar para os marcadores de spin 5-DSA e 16-DSA; ou seja, a adição de porfirina às micelas catiônicas é seguida por uma redução da mobilidade de ambos os marcadores, principalmente para concentrações maiores de porfirina. Este comportamento foi atribuído ao efeito de empacotamento das micelas para o qual os resultados obtidos dos dados de SAXS parecem sustentar esta interpretação. Entretanto, a polaridade monitorada pelo marcador de spin 5-DSA mostrou ser praticamente a mês ma para todas as concentrações de porfirina e em ambos os valores de pH, sugerindo que o estado de protonação da TPPS4 não altera a natureza das interações envolvidas com a região das cabeças polares das micelas. Por outro lado, o marcador de spin 16-DSA mostrou uma pequena redução de polaridade para maiores concentrações de porfirina, principalmente em pH 4.0. Isso indica que a interação da porfirina também ocorre nas regiões hidrofóbicas das micelas. De fato, os ajustes dos dados de SAXS permitiram concluir que as distorções na forma de linha das curvas em função da concentração de porfirina estão associadas basicamente a uma redução do raio parafínico da micela de CTAC (parâmetro Rpar). Contudo, nenhuma mudança significativa na espessura da camada polar (parâmetro σpol) ou na sua densidade (parâmetro ρpol) foi observada. As curvas deSAXS de melhor ajuste foram obtidas assumindo as micelas de CTAC como elipsoides prolatos, onde a razão axial (parâmetro v ) não mostrou mudanças significativas para a faixa de 2-10 mM de TPPS4 e para os valores de pH estudados. A técnica de RPE também foi utilizada para monitorar a interação da albumina de soro bovino (BSA, do inglês bovine serum albumin) com o surfactante catiônico CTAC em pH 7,0. Marcadores de spin derivados do ácido esteárico (5-DSA e 16-DSA) ligados aos sítios de ligação de alta afinidade da BSA revelaram que na presença de surfactante os espectros de RPE são compostos de duas populações. Análises espectrais foram realizadas através do programa de simulação NLSL (do inglês, nonlinear leastsquares),o qual permitiu obter a difusão rotacional e a contribuição de cada componente nos espectros de RPE assim como avaliar a polaridade do ambiente onde os radicais nitróxidos estão estão dissolvidos. Os valores do tempo de correlação rotacional, τ,indicaram que a componente 1 apresenta um estado de mobilidade mais restrito devidoaos marcadores de spin estarem em contato com a proteína; a componente 2 menosimobilizada surge dos marcadores de spin localizados nas estruturas micelares. Para o 5-DSA, uma significante imobilização deste marcador permanece mesmo para altasconcentrações de surfactante, o qual é consistente com sua maior constante de ligaçãoquando comparado ao 16-DSA. O aumento da concentração de surfactante conduz a umaumento nos níveis de movimento da componente 1 seguido por uma redução da fraçãode marcadores de spin associado à esta componente (AU)

• Processo FAPESP: 04/12774-1 - Interacao de porfirinas com modelos de membrana biologica: saxs e rpe.
• Beneficiário: Diógenes de Sousa Neto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado