Estudio de las interacciones entre la neuromedina C y algunos cationes metálicos

Abstract

[spa] Los cationes metálicos son esenciales para la vida ya que desarrollan funciones en el organismo que no pueden llevarse a cabo por ninguna otra entidad. De hecho, ciertas enfermedades humanas se han relacionado con deficiencias y excesos en la concentración de los cationes metálicos respecto a la concentración que se considera óptima en el organismo. Para evitar estos problemas es imprescindible disponer de un sistema de regulación encargado de captar el catión metálico, transportarlo, almacenarlo y eliminarlo. Con este objetivo, los sistemas biológicos han desarrollado una serie de proteínas especializadas en cada uno de los procesos indicados. Los cationes metálicos presentes en el organismo suelen encontrarse formando complejos con proteínas, tanto cuando llevan a cabo su función como en los procesos de captación, transporte, almacenamiento y eliminación. El motivo proteico conocido como ATCUN, del inglés “Amino Terminal Cu(II)-, Ni(II)-binding”, es uno de los sitios de unión entre proteínas y cationes metálicos mejor caracterizado y se ha relacionado con el transporte de Cu(II) y Ni(II) en el organismo. Está ampliamente demostrado que el motivo ATCUN es capaz de inhibir enzimas, de fragmentar cadenas de ácidos nucleicos, de impedir la agregación de péptidos ß-amiloides (relacionados con la enfermedad de Alzheimer) y presenta acción antimicrobiana. La Neuromedina C (NMC) es un decapéptido que contiene el motivo ATCUN en su estructura. Este péptido se encuentra en mamíferos y tiene actividad como neurotransmisor, neuromodulador, factor de crecimiento y regulador de la secreción de hormonas gastrointestinales y jugos pancreáticos. Adicionalmente, se ha visto que podría estar relacionado con la regulación de los cationes Cu(II) y Ni(II) en el sistema nervioso central y que su mal funcionamiento podría ser la causa de enfermedades neurológicas como la enfermedad de Menkes y la enfermedad de Wilson, relacionadas con un transporte deficiente de Cu(II) en el organismo. Algunos autores han demostrado que los cationes Cu(II) y Ni(II) son capaces de formar un complejo con la NMC, enlazándose al motivo ATCUN, promoviendo un cambio en la conformación del péptido desde una estructura desordenada a una hélice α. Sin embargo, hasta el momento, no se tiene información detallada de las constantes de unión entre el péptido y el catión metálico. En este trabajo se ha estudiado la interacción de la NMC con los cationes Cu(II), Ni(II) y Co(II). Los resultados obtenidos confirman la formación de un complejo entre el decapéptido y los tres cationes metálicos indicados, siendo las constantes de unión a pH 6,6 y a 25°C del orden de 105, 104 y 103 M-1, respectivamente. En este estudio se ha comprobado que la cinética de formación del complejo depende del catión metálico considerado. Los resultados obtenidos han demostrado, además, que el pH es un factor determinante en la formación del complejo con la NMC. Por otro lado, se ha demostrado que el proceso de formación del complejo es espontáneo, endotérmico y supone un aumento de la entropía del sistema.