ÁREA: Química Inorgânica
TÍTULO: Avaliação da estabilidade de complexos formados entre o íon cobre (II) e os aminoácidos tirosina e glicina
AUTORES: SILVA, A. M. (IFRJ) ; FELCMAN, J. (PUC-RIO) ; SILVA, A. C. (IFRJ) ; PEREIRA, C. M. S. (IFRJ) ; SILVA, T. I. (IFRJ)
RESUMO: O íon cobre (II) é um elemento-traço essencial nos organismos vivos. Ele pode ser encontrado em várias enzimas e proteínas que têm funções centrais em muitos processos biológicos. Existem diversas formas do íon cobre interagir com tais moléculas já que elas apresentam diferentes sítios de coordenação. Considerando que os aminoácidos servem como um modelo simples para o estudo da interação metal-proteína, este trabalho teve como objetivo avaliar a coordenação do íon cobre (II) com os aminoácidos tirosina e glicina. A glicina possui dois potenciais sítios de coordenação enquanto a tirosina possui três. Através da determinação das constantes de formação dos complexos em estudo foi possível avaliar que a tirosina atua como ligante bidentado coordenando da mesma forma que a glicina.
PALAVRAS CHAVES: compostos de coordenação, cobre (ii), tirosina
INTRODUÇÃO: A existência de vários íons metálicos no fluido biológico e de moléculas orgânicas biologicamente ativas (proteínas, polipeptídeos, carboidratos, nucleotídeos, etc) contendo átomos com pares de elétrons doadores, indicam a necessidade do conhecimento da composição, estrutura e estabilidade dos complexos formados entre eles, para se entender a atividade biológica (KISS, 1990). De todos os modelos possíveis de sistemas envolvendo íons metálicos e ligantes biologicamente importantes, os relacionados à interação metal-aminoácido têm sido os estudados há mais tempo e mais intensivamente. A razão está no fato das proteínas conterem o mesmo tipo de átomos doadores e os aminoácidos podem, então, servir como um modelo simples para as reações metal-proteína e também para os sistemas biológicos nos quais as propriedades das proteínas são modificadas por terem íons metálicos a elas ligados. O entendimento destas interações permite melhor avaliar a função ou o efeito destes íons no organismo e sugerir formas de potencializar ou inibir a sua atuação. Dentre as técnicas comumente utilizadas para a análise da coordenação de complexos está a determinação, através de dados potenciométricos, das constantes de estabilidade dos complexos formados em um determinado sistema químico. Neste trabalho são apresentados e comparados os dados de constantes de estabilidade obtidos para complexos de glicina (Gli) e de tirosina (Tir) com o íon cobre (II). A glicina é um aminoácido que apresenta dois potenciais sítios de coordenação, o grupo carboxilato e o grupo amino, podendo atuar como ligante mono ou bidentado. Já a tirosina possui ainda um terceiro potencial sítio de coordenação, a hidroxila fenólica, podendo comportar-se também como ligante tridentado.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram realizadas titulações potenciométricas para os sistemas metal-ligante (Cu:Gli, Cu:Tir) nas proporções 1:1, 1:2, 1:3. Utilizou-se 10,00 mL da solução de cobre(II) 0,0100 mol/L, 100,00 mL da solução do ligante na concentração adequada e 10,00 mL de KNO3 1,20 mol/L para manter a força iônica constante. Trabalhou-se na temperatura de 25°C e o pH foi variado com adições sucessivas de KOH.
Os dados coletados através da titulação potenciométrica foram utilizados no programa HYPERQUAD (GANS et al., 1999), para o refinamento das constantes de estabilidades das espécies. Em seguida as constantes de estabilidades obtidas foram colocadas no programa HYSS para a obtenção da curvas de distribuição de espécies em função do pH. Os equipamentos utilizados foram: bureta automática (Schott Gerate- modelo T80/20), pHmetro (Tecnal- modelo Tec-3MP), agitador automático (Fisatom- modelo 752 A) e eletrodos de vidro combinado Ag/AgCl.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As constantes de estabilidade foram refinadas (tabela 1) através do programa HYPERQUAD.
Utilizando-se os valores determinados para as constantes de estabilidade foram traçados, no programa HYSS, os gráficos de distribuição de espécies em função do pH, onde foi possível avaliar a zona de predominância das espécies. Para o sistema cobre:glicina na proporção 1:1, as espécies predominantes em pH fisiológico são a ML e a MLOH (figura 1). Já para o sistema cobre:tirosina predomina, principalmente, a espécie MLOH. Para os dois sistemas metal:aminoácido, na proporção 1:2 a espécie predominante é a ML2 e na proporção 1:3, a espécie predominante é a ML3H, avaliando no pH em torno de 7,0.
CONCLUSÕES: Os valores das constantes de estabilidade indicam que apesar da tirosina ser potencialmente tridentada, na coordenação com o íon cobre (II) e nas condições trabalhadas, comporta-se como bidentada da mesma forma que a glicina, isto é, coordenando-se pelos grupos carboxilato e amino.
AGRADECIMENTOS: IFRJ, CNPq.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: GANS, P. et al. Coord. Chem. Rev., 184, p. 311-318, 1999.
KISS, T. Biocoordination Chemistry. Kálmán Burger (Ed.). Nova York: Ellis Horwood, 1990.
