Pesquisa em Genes e Proteínas Acesso livre

Abstrato

Uma Mini Revisão sobre Alguns Aspectos da Bioquímica do Micronutriente Molibdénio (VI), (Mo6+)

 Yahia Z Hamada*, Alana Antoine

Esta mini-revisão aborda alguns dos aspetos mais importantes da bioquímica do metal de transição da segunda linha, o micronutriente, molibdénio (VI) (Mo6+). O molibdénio pode existir em complexos metálicos numa variedade de estados de oxidação, desde o estado de oxidação metálica de 0 até à forma mais oxidada de +6. Até à data, pensa-se que o molibdénio é absorvido pelas células vivas como o anión molibdato [MoO4]2-. Não existem muitas revisões na literatura que abordem o tema atual. Existe um total de cerca de 50 enzimas/proteínas que contêm Mo. Juntamente com a revisão detalhada da literatura, apresentamos também as reações do Mo6+ aquoso com o ligante orgânico Ácido Málico (MA). Verificou-se que a reação do Mo6+ com o MA em soluções aquosas a 25ºC com uma força iónica 0,1 M (NaNO3) formou uma mistura reacional que libertou um grande número de iões hidrogénio, ou protões (H+); 17H+ para sermos exatos. Esta observação não é surpreendente para um comportamento tão complexo de tais iões metálicos complexos em soluções aquosas. Esta mini-revisão é uma contribuição para comemorar o 85º aniversário do Professor Mostafa El-Sayed; no departamento de química do Georgia Institute of Technology, Atlanta, Geórgia, EUA. Entre todos os micronutrientes, o molibdénio apresenta características únicas. É o único metal de transição de segunda linha que possui atividade biológica tangível, existe numa grande variedade de estados de oxidação (que variam de 0 a +6) e é um co-fator necessário para pelo menos quatro dezenas de enzimas. Existe um número limitado de revisões ou mini-revisões que têm aparecido tendo em mente a biologia/bioquímica do molibdénio, particularmente em soluções aquosas. No entanto, a revisão meticulosa e completa de 75 páginas feita por Hille et al. é uma grande referência para a bioquímica do molibdénio, dos quais citaram 536 outros artigos de investigação relacionados com o biomolibdénio. Aqui, conduzimos uma pesquisa bibliográfica detalhada para nos prepararmos para esta revisão minuciosa e encontrámos os três factos seguintes: (1) Poucos artigos de investigação trataram da reação de Mo6+ e soluções aquosas; (2) A química do molibdénio é extremamente complexa; e (3) Há milhares de milhões de anos, a natureza compreendeu a singularidade da bioquímica do molibdénio que os cientistas só recentemente reconheceram. De salientar que existe um total de 44 revistas em todos os domínios de publicação da ACS, que publica mensalmente milhares de artigos de investigação e revisões. Existem pelo menos quatro dezenas conhecidas de enzimas e/ou proteínas que contêm molibdénio (molibdoenzimas); A nitrogenase é a mais conhecida entre todas no público da biologia e da química. Aqui, vamos mencionar uma dúzia como exemplo destas molibdoenzimas conhecidas: (1) Nitrogenase, (2) Nitrato Redutase, (3) Xantina Oxidase ou Xantina Desidrogenase, (4) Pirimidina Oxidase/Aldeído Oxidase, (5) Óxido de trimetilamina redutase, ( 6) Formato Desidrogenase (7) Monóxido de Carbono Oxoredutase/Monóxido de Carbono Desidrogenase, (8) Piridoxal Oxidase, (9) Sulfito Oxidase,(10) Biotina Sulfóxido Redutase, (11) Dimetil Sulfóxido Redutase e (12) Tetrationita Redutase. A Tabela 1 cataloga todas estas enzimas. Algumas destas enzimas contendo molibdénio foram isoladas de bactérias (particularmente cianobactérias), fungos, leveduras, plantas ou mamíferos. Para mais pormenores, consulte as referências 1-3 e todas as 694 referências aí mencionadas. Esta mini-revisão atual irá focar-se na discussão das enzimas contendo molibdénio “Nitrogenase”. As revisões detalhadas e mais fiáveis ​​das molibdoenzimas feitas pelos investigadores enfatizaram que o modo de ligação bidentado dos policarboxilatos monohidroxilo, seja na forma de citrato ou homocitrato, é o modo de ligação dominante. Here in, we are stressing that the formed complex of Mo6+ with malic acid released a net of 17 proton equivalents which can only be accounted for by the binding of Malate in a bi-dentate or a tridentate fashion (the potentiometric titration is lacking supplying this informação). A estequiometria dada no equilíbrio apresentado na equação (1) é apenas explicada pela formação de uma mistura dos dois complexos propostos de malato de molibdénio representados, ou seja, [MoO2(H-1MA)(OH)2]3- + [MoO2( H-1MA)2]4-. Esta mistura dos dois complexos libertou uma rede de 17 H+. De salientar que estes dois complexos são consistentes com os identificados por outros. Palavras-chave: Soluções aquosas; Contendo molibdénio- enzimas; Ácido málico; Mo6