Després de l'evolució dels primers organismes pluricel·lulars, la Natura ha proporcionat tres tipus principals de transportadors d'oxigen presents als organismes vius: Hemoglobina (Hb), Hemeritrina (Hr) i Hemocianina (Hc). L'hemocianina és coneguda com el pigment respiratori present en diversos mol·luscs i artròpodes que permet la captació i posterior utilització de l'oxigen. Això és possible gràcies a la presència d'un centre binuclear de coure en el centre actiu (proteïna de coure de tipus-3), a la part interna de la proteïna. Cada àtom de Cu està envoltat de tres histidines (His) i cada centre actiu pot fixar reversiblement una molècula d'O2 formant un pont, inusual, de peròxid. A causa d'aquesta unió reversible es produeix una transició entre dos estats diferents de la proteïna: Deoxy-Hc i Oxy-Hc, que es realitza mitjançant una reacció redox en què el Cu(I) de la forma Deoxy-Hc s'oxida a Cu (II) (Oxy-Hc) i l'O2 es redueix a O22-. Cada estat ofereix prou trets característics per ser fàcilment identificat. Recentment, ens hem centrat a l'Hc de Cantareus aspersum. En aquesta mena de gasteròpode, la Hc consisteix en un didecàmer cilíndric amb una massa molecular de 8000 kDa. Cada decàmer està compost per cinc dímers de subunitats, i cada subunitat, que té una massa molecular de 400 kDa, està formada per 8 unitats funcionals (FU). Cada FU conté un centre binuclear de coure capaç d'unir una molècula de O2. Els gasteròpodes, i especialment els cargols, tenen dues isoformes de metal·lotioneïna (MT): una específica pel Cd (CdMT), i una per al Cu (CuMT). Diversos estudis bibliogràfics suggereixen que la Hc i la CuMT se sintetitzen a les cèl·lules dels rogòcits i això ha donat lloc a la hipòtesi que pot existir una relació entre la Hc i la CuMT en què aquesta última podria ser la font de Cu(I ) per a la Hc naixent. L'objectiu principal d'aquest projecte és esbrinar la implicació de les metal·lotioneïnes específiques de Cu (CuMTs) com a font de Cu(I) a la síntesi de la Hc al cargol Cantareus aspersum. Per assolir aquest objectiu, s'han utilitzat diverses tècniques analítiques per caracteritzar el comportament, l'estructuració i la composició de les diferents preparacions: espectroscòpia UV-Vis, espectroscòpia de fluorescència, SEC, TEM i ICP-OES. A més, s'han dissenyat diversos experiments amb l'objectiu de i) obtenir la forma apo-Hc i estudiar-ne el procés de reconstitució, primer mitjançant una transferència directa d'ions Cu(I) i després, amb una transferència de Cu(I) des de la CuMT, i ii) determinar com afecten les diferents etapes vitals dels cargols i la dieta que tenen a l'estat de la Hc d'aquests organismes.
Hemocyanin's study from a chemical point of view
Pons Garcia, A. (Autor). 15 de març 2024
Tesi d’estudis: Tesi doctoral
Tesi d’estudis: Tesi doctoral