Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
31a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
O mecanismo catalítico da indol-3-glicerol fosfato sintase investigada por espectrometria de massas (ESI(+)-MS(MS))
Alexandre A. M. Lápis (PQ),*a,b Clarissa M. Czekster (PG),a Gustavo H. M. F. Souza (PG),c Marcos N.
Eberlin(PQ),?c Luiz A. Basso (PQ),a Diógenes S. Santos(PG),a Jaïrton Dupont (PQ)b e Brenno A. D. Neto (PQ)a,b*. alexandrelapis@yahoo.com.br e brenno.ipi@gmail.com
a CPBMF (Tecnopuc) e Faculdade de Farmácia, PUCRS b LAMOCA, IQ-UFRGS c ThoMSon, IQ-UNICAMP.
Palavras Chave: IGPS, biossíntese, ESI, mecanismo, triptofano, tuberculose.
Introdução
A tuberculose, causada pelo bacilo Micobacterium tuberculosis, é a doença bacteriana mais letal para a espécie humana em todos os tempos.1 Mesmo no dia de hoje, ainda é responsável pela morte de mais de dois milhões de pessoas a cada ano; além de se registrar oito milhões de novos casos por ano.2
A indol-3-glicerol fosfato sintase (IGPS) é uma enzima envolvida na quinta etapa da biossíntese do triptofano (Esquema 1). Essa enzima, essencial para a virulência do patógeno, não é encontrada em mamíferos (incluindo os seres humanos), o que torna ela um alvo bastante interessante para o desenvolvimento de novos agentes anti-tuberculose.
HO O N
H O
O P O H O H O O H
OH
1 2
Int 1 Int 2
IG PS
CO2
H2O
N HO2C
O P O O H O H O HOH
O H H
N
O P O OH OH OHOH
OH H +
O P O OH OH O H
N OH H ciclização vi a en amina
Esquema 1. Biotransformação promovida pela IGPS.
No presente trabalho utilizamos a espectrometria de massas (ESI(+)-MS(MS)) para reforçar os argumentos de que a biotransformação promovida pela IGPS ocorre com a formação de dois intermediários ao invés de um (somente o Int 2), como supõem alguns.3
Resultados e Discussão
Primeiramente realizamos o acompanhamento da biotransformação por UV-vis (Figura 1).
Tempo (min)
0.0 0.5 1.0 1.52.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Absorbância
- 0.1 0.0 0.1 1.200 1.225 1.250 1.275 1.300 1.325 1.350
Consumo de1 R = 0.992
Formação de2
λ (nm)
Absorbância Absorbance
λ (nm)
2 5 0 300 350 400 450 500
0.0 0.5 1.0 2.0
1.5 2.5 3.0
270 2 8 0 290 3 0 0 310
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
A B
Figura 1. UV-vis da biotransformação promovida pela IGPS.
A Figura 1 mostra que a reação ocorre com a formação de intermediário (ou intermediários).
Usando ESI(+)-MSMS obtivemos os espectros do composto 1 (Figura 2, A) e o da biotransformação promovida pela IGPS (Figura 2, B).
350
332 216234
198
172 150 1 32
- H2O - H3PO4 - H2O - H2O
-CO2 +[HO2C-Ph-NH=CH
2]
- H2O
HOO N
HOOH
O OH
P O OH OH .H
m/z=350
350
198 216234 332
333 255
177 149
A B
Figura 2. ESI(+)-MSMS de 1 puro (A) e da biotransformação (B).
Na biotransformação foi possível observar sinais relativos ao substrato 1 da enzima (IGPS), mas foi igualmente observado sinais do anel indólico, como mostrado no Esquema 2.
Int 1 N HO2C
O P O O H O H OHOH
OH H +
m/z 35 0
m/z 333 m/z 332
m/z 177
m/z 14 9
- NH3 - H2O - CO
N HO2C O H
+
.
Esquema 2. Biotransformação promovida pela IGPS.
Os resultados indicam claramente que a reação ocorre através da formação de um primeiro intermediário, muito provavelmente Int 1, seguida da formação de um segundo (Int 2).
Conclusões
O uso de (ESI(+)-MS(MS)) mostra que a biotransformação promovida pela IGPS deve ocorrer com dois intermediários.
Agradecimentos
CAPES, CNPq, FINEP, PETROBRAS.
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1 M. C. Raviglione, I. M. Smith, New Engl. J. Med. 2007, 356, 656.
Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
25a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2
2 R. G. Ducati, A. Ruffino-Netto, L. A. Basso, D. S. Santos, Mem.
Inst. Oswaldo Cruz 2006, 101, 697.
3 M. M. Altamirano, J. M. Blackburn, C. Aguayo, A. R. Fersht, Nature 2000, 403, 617.
