ESTUDO ELETROQUÍMICO DO CITOCROMO C EM ELETRODO DE Au MODIFICADO COM O ÍON COMPLEXO [Ru(CN)5(1,4-dt)]3-


Jackson Rodrigues de Sousaa (PG), Alzir Azevedo Batistaa (PQ), Romeu Cardozo Rocha-Filho (PQ)a e Ícaro de Sousa Moreirab (PQ)

aDepartamento de Química, Universidade Federal de São Carlos

bDepartamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará


palavras-chave: citocromo c, retrodoação, eletrodo modificado.

Introdução e Objetivos


pyS

A investigação de reações de transferência de elétrons em proteínas redox é atualmente uma das áreas mais ativas em bioeletroquímica1,2. Embora saiba-se que os processos homogêneos de transferência eletrônica associados com o citocromo são afetados pela carga da proteína e a distância entre os grupos prostéticos, pouco se conhece sobre o mecanismo de transferência de carga entre citocromos em solução e um eletrodo sólido. “Promotores” de elétrons, tais como 4-mercaptopiridina (4-pyS) e 4,4’-ditiodipiridina (4-pySS), quando imobilizados como monocamadas sobre eletrodos (Au, por exemplo), mostram-se bastante efetivos no estudo de processos de transferência de elétrons em metaloproteínas3. O sucesso desses modificadores é atribuído ao fato de que ambos possuem um grupo funcional X capaz de se ligar à superfície metálica e um grupo funcional Y, fracamente básico ou aniônico, capaz de interagir com os grupamentos lisina (positivamente carregados em pH fisiológico) da metaloproteína. Apesar do sucesso desses modificadores, existe uma certa instabilidade das camadas de pyS formadas sobre Au, como consequência da quebra da ligação C-S. Estudos recentes4 realizados com 4-pyS coordenado ao centro metálico [MII(CN)5], M= Ru e Fe, indicaram que ocorre um notável ganho de estabilidade da monocamada adsorvida sobre Au, o que foi explicado como decorrente da “retrodoação” proveniente das interações pp*[4-pyS]¬dp [M], que transfere densidade eletrônica para o ligante 4-pyS, fortalecendo a ligação S-C, e consequentemente , a ligação Au-S-C. No intuito de se entender melhor estes processos de transferência de elétrons no citocromo c, selecionou-se como um novo sistema de investigação o íon complexo [Ru(CN)5(1,4-dt)]3-; onde 1,4-dt =1,4-ditiano.


Parte Experimental


O complexo [Ru(CN)5(1,4-dt)]3- foi sintetizado seguindo-se métodos descritos na literatura4 e caracterizado por técnicas cromatográficas, eletroquímicas e espectroscópicas. Citocromo c de coração de cavalo, tipo VI Sigma, foi utilizado sem prévia purificação. As medidas eletroquímicas foram realizadas em um analisador eletroquímico da Bioanalytical Systems, modelo BAS 100BW, acoplado a um computador PC 486. Utilizou-se uma célula de vidro convencional de três eletrodos tendo Au como eletrodo de trabalho, Pt e Ag/AgCl como auxiliar e referência, respectivamente. Como eletrólito suporte foi utilizada uma solução de tampão fosfato 100 mM, pH 7,0. A modificação do eletrodo de Au foi realizada de forma espontânea através da imersão deste em solução aquosa do complexo [Ru(CN)5(1,4-dt)]3- 20 mM.


Resultados e Discussão


O eletrodo de Au modificado com o íon complexo [Ru(CN)5(1,4-dt)]3-, apresentou eficiência no estudo eletroquímico do citocromo c com resposta satisfatória para o processo redox, cujo valor do potencial para o processo FeIII/II é consistente com aquele relatado na literatura para proteína in natura3 (Figura 1).

Figura 1. Comportamento eletroquímico do

eletrodo de Au/[Ru(CN)5(1,4-dt)]3- em uma

solução 2 mM de citocromo c de coração

de cavalo (cit c). Tampão fosfato, pH 7,0.

v = 80 mV/seg. ¾ voltamograma; ----

voltamograma diferencial de pulso.

.






O valor do potencial formal de meia onda, E1/2 = 10 mV vs Ag/AgCl, para o citocromo c indica que não houve desnaturação da proteína, pois, neste caso, ocorreria um deslocamento do potencial para valores acima de 500 mV. Estudos realizados com 4-pySS adsorvido sobre o eletrodo de Au indicaram que o promotor [Ru(CN)5(1,4-dt)]3- apresenta um desempenho semelhante em acessar o processo de transferência de elétrons do citocromo c. O comportamento eletroquímico do citocromo c não apresentou grandes variações quando aumentou-se o tempo de imersão do eletrodo de Au na solução de [Ru(CN)5(1,4-dt)]3-, o que é um forte indicativo de maior estabilidade. Nenhum processo de desorção do modificador para a solução foi observado durante os testes voltamétricos.


Referências Bibliográficas


1. Zhou, Y.; Nagaoka, T. e Zhu, G., Biophy. Chem. 79: 55, 1999.

2. Santos, M. M. C.; Sousa, P. M. P.; Gonçalves, M. L. S.; Lopes, H.; Moura, I. e Moura, J. J. G., J. Electroanal. Chem. 464: 76, 1999.

3. Taniguchi, Yoshimoto, S. e Nishiyama, K., Chem. Lett. 4: 353, 1997.

4. Diógenes, I. C. N.; Nart, F. C. e Moreira, I. S., Inorg. Chem. 38: 1646, 1999.

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