Equilíbrio Conformacional em Nitrosil Hemoproteínas Desnaturadas

O espectro de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) de nitrosil hemoglobina (NOHb) e mioglobina (NOMb) em diferentes condições (nativa, desnaturada e liofilizada), e de hematina-NO foram obtidos no intervalo de temperatura de 80-280 K. Acima de 150 K observa-se um decréscimo inesperado das áreas dos espectros das amostras de hemoglobina. Este resultado sugere a existência de um equilíbrio térmico entre dois estados conformacionais, dos quais somente um é observado por RPE. Os parâmetros termodinâmicos para os estados hexa e pentacoordenados são determinados. A dependência com a temperatura da taxa de relaxação spin-rde para NOHb e NOMb desnaturada, NOHb liofilizada e hematina-NO foi determinada entre 4 K e 70 K. Os resultados podem ser descritos pelos modelos T^n e e^(-∆/T). No primeiro o processo de relaxação é mediado por modos de tunelamento de um sistema de dois níveis. Observou-se uma correlação entre os valores de n e o estado funcional da proteína. A coincidência dos níveis excitados de baixa energia, ∆, com a faixa de temperatura onde ocorre mudanças espectrais reforça a hipótese de equilíbrio conformacional. Os resultados evidenciam a importância da presença e estrutura da globina para a relaxação. Experiências de fotodissociação de NOHb desnaturada foram realizadas a temperaturas abaixo de 26 K. As curvas de cinética normalizadas foram ajustadas com os modelos de exponencial dupla, de subestados conformacionais e fractal. Os parâmetros destes modelos estão diferentemente relacionados com a estrutura da proteína. O modelo de exponencial dupla supõe a existência de duas populações de ligantes, com diferentes taxas de recombinação. As alterações da globina causadas pela desnaturação afetam principalmente o processo de ligação mais lento, não sendo importantes para o processo de ligação rápido. Os valores do fator pré-exponencial e da energia do pico da função distribuição do modelo de subestados conformacionais indicam, respectivamente, um aumento de entropia e diminuição da mobilidade das amostras desnaturadas em relação às amostras nativas, causados pelo rompimento da estrutura proteica. Os parâmetros obtidos para o modelo fractal reforçam a hipótese que a flexibilidade da cadeia proteica é importante para o funcionamento da proteína.