Aplicación de técnicas fotónicas al estudio de transporte de electrones entre proteínas y compuestos de coordinación de metales de transición

Abstract

Estudiamos la transferencia de carga en una reacción redox biológica utilizando métodos fotoacústicos (LIOAS), espectrofotométricos y computacionales. Analizamos la cinética y termodinámica de transferencia de carga entre un complejo de Ru(II) y Re(I) y el Citocromo c. En este caso el complejo se oxida y el Citocromo c se reduce, ganando electrones, transferencia iniciada por un pulso láser que genera cambios volumétricos en la muestra de reacción: una contracción seguida de dos expansiones volumétricas para el Citocromo c y el complejo de Ru(bpy)3+2. Posteriormente, examinamos un modelo análogo al encontrado en la cadena transportadora de electrones, y estudiamos la transferencia de carga entre el Citocromo c y el centro CuA de la Citocromo c Oxidasa (CcO), donde el Citocromo c se oxida y la Citocromo c Oxidasa se reduce. Luego de la experiencia, definimos los 4 intermediarios de reacción formados: el complejo proteico excitado Citocromo c - centro CuA de la CcO (CuICit.Ox.-FeIICit.c )*; especies ferrosas del complejo proteico; especies oxiferrosas del complejo proteico; y finalmente, transferencia electrónica de corto rango entre el oxígeno y el grupo hemo (CuI Cit.Ox.-FeIII Cit.c). Concluimos que las técnicas utilizadas nos permitieron obtener información de los cambios conformacionales sufridos por las proteínas durante los procesos de transferencia de carga medidos en función del cambio de presión inducido en una muestra líquida luego de la excitación con un pulso láser, directamente relacionados con un cambio de volumen estructural. Además, el análisis nos permitió obtener el tiempo de vida de las especies transientes durante la transferencia de carga, y la medida de los cambios energéticos sufridos por el sistema de estudio.