BBM_aula7_CDParte2

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Dicroísmo circular de transições eletrônicas: aplicações.
Caracterização de Biomoléculas - BBM5007
Profa. Dra. Patricia Targon Campana
Grupo de Biomateriais e Espectroscopia
pcampana@usp.br
Sala 339C – Titanic 
ramal: 3091-8883
sciencenebula.tumblr.com
/Campana.PT
@profaPCampana
Conteúdo:
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2
CD de proteínas
Outros sistemas
Interações ácido nucleico-proteínas
Interações DNA-drogas
Fármacos
Carbohidratos
2
Região UV-distante (Far-UV)
Contribuição dominante: amidas
3
UV- Far CD spectra of BSA in 20mM PBA buffer pH 2 (dotted), pH 5.4 (solid), pH 7 (cross) and pH 9 (dashed).
Manning e Woody Biopol. 1991 (31): 569-586
3
4
Contribuição dominante: aromáticos
Região UV-próximo (Near-UV)
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Fig. 2. Near-UV CD spectra of BSA in 20 mM PBA, pH 7 (dashed), pH 5.4 (dotted), pH 2 (solid).
PNA
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5
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6
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8
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52% of helical structure and a minor content of beta structures (23%), turns (13%) and 52% of helical structure and a minor content of beta structures (23%), turns (13%) and unordered forms (14%)
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Cromóforos e transições em ácidos nucleicos
Grupos fosfatos: 170 nm
Açúcares (s-s*): 190 nm
Fracas
adenina
Bases aromáticas: 5 dos 7 orbitais de energia mais baixa serão ocupados e um número muito grande de transições p - p* (6 entre 175-281nm ) e n -p* (essas mais fracas) poderão ocorrer 
citosina
timina
uracil
guanina
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Interações ácido nucleico-proteínas
Não há superposição considerável nos espectros, logo podemos verificar mudanças conformacionais nas duas espécies
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Oleg N. Voloshin et al. 1996. Science 272(10) : 868-872.
Exemplo: estudo do pareamento de DNA promovido por peptídeo derivado da proteína RecA (envolvida na recombinação de DNA bacteriano)
O peptídeo se liga ao ssDNA com alta afinidade sofrendo mudança conformacional
(□) 0,2 mM DNA
() 0,1 mM peptídeo
(o) mistura DNA-peptídeo
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Interações DNA-drogas
Na formação de complexos a assimetria dos compostos muda, alterando o sinal de CD e induzindo sinal em compostos aquirais (ICD)
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http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/fluorescein
sulco maior
sulco menor
+
=
O sistema adquire pelo menos um m paralelo a m e assim o complexo terá atividade ótica
As distorções no espectro do DNA provocadas pelo ligante podem ser tanto interação entre os sistemas de carga quanto mudança conformacional no DNA
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Exemplos
	Droga	DNA	Modo de ligação	l de transição	Banda de ICD
	DAPI (diamidino-2-fenil-indol)	Poli[(dA-dT)]2	sulco menor	375nm	Positiva (forte)
	Pro-Flavina	CT DNA	Inercalação	485nm	Negativa (fraca)
	Azul de metileno	poli(dA-dT)
poli(dG-dC)	sulco maior	665nm	Positiva
	Etídio	poli(dA-dT)	Inercalação	500nm	Negativa (fraca)
	Porforina	CT DNA	Inercalação	440nm	Negativa (fraca)
	Metaloporfirina	CT DNA	sulco menor	440nm	Positiva (forte)
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Fármacos
O CD pode ser usado para a caracterização de fármacos, tanto intrinsecamente assimétricos quanto por indução
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Formação de complexos com ciclo-dextrinas
Inclusão de compostos derivados de fenol, ácido benzóico, nitrobenzeno, entre outros: para compreender a natureza da formação do complexo
Koji Kano et al (1991). J.Org.Chem 56 (23): 6579–6585
Anticoagulantes derivados de cumarina + b-ciclodextrina
Modificado de Berova et al 2000
Biscumacetato de Etila
coumetarol
dicumarol
Acenocoumarol
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Alcaloides, terpenos, derivados de morfina, antibioticos como penicilinas e anfotericinas
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Carboidratos
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experimento ruim
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Milagre com experimento ruim
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imidazol
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image3.png
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image9.gif
image10.emf
200210220230240250
-2.5x10
4
-2.0x10
4
-1.5x10
4
-1.0x10
4
-5.0x10
3
0.0
5.0x10
3
1.0x10
4
[

]
res
(deg.cm
2
.dmol
-1
)
wavelength (nm)
image11.emf
260270280290300310
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
[

]
res
(deg.cm
2
.dMol
-1
)
wavelength (nm)
image12.emf
200210220230240250
-15
-10
-5
0
5
10
15
 PNA at pH 2.5
 PNA at pH 4.0
 PNA at pH 7.4
 PNA at pH 9.0
[

]
mrw
 (deg.cm
2
.dmol
-1
).10
3
wavelength (nm)
image13.emf
200210220230240250
-10
-5
0
5
10
15
[

]
mrw
 (deg.cm
2
.dmol
-1
).10
3
wavelength (nm)
 PNA
 PNA GndHCl 0.1 M
 PNA GndHCl 0.2 M
 PNA GndHCl 0.3 M
 PNA GndHCl 0.5 M
 PNA GndHCl 1.0 M
PNA at pH2.5
image14.emf
200210220230240250
-15
-10
-5
0
5
10
15
PNA at pH4.0
[

]
mrw
 (deg.cm
2
.dmol
-1
).10
3
wavelength (nm)
 PNA
 PNA GndHCl 0.5 M
 PNA GndHCl 1.0 M 
 PNA GndHCl 1.5 M
 PNA GndHCl 2.0 M
 PNA GndHCl 2.5 M
 PNA GndHCl 3.0 M
image15.emf
200210220230240250
-10
-5
0
5
10
PNA at pH7.4
 PNA
 PNA GndHCl 1.0 M
 PNA GndHCl 2.0 M
 PNA GndHCl 3.0 M
 PNA GndHCl 4.0 M
[

]
mrw
 (deg.cm
2
.dmol
-1
).10
3
wavelength (nm)
image16.emf
200210220230240250
-10
-5
0
5
10
15
PNA at pH9.0
 PNA
 PNA GndHCl 2.0 M
[

]
mrw
 (deg.cm
2
.dmol
-1
).10
3
wavelength (nm)
image17.png
image18.png
image19.png
image20.png
image21.png
image22.png
image23.png
image24.png
image25.png
image26.png
image27.png
image28.png
image29.png
image30.png
image31.png
image32.jpeg
image33.png
image34.png
image35.gif
image36.jpeg
image37.png
image38.png
image39.png
image40.wmf
190
200
210
220
230
240
250
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
CD (mdeg)
l
 (nm)
 
SPAG C HPLC cub velha pH7,4
 
SPAGC HPLC cubVelha pH5
 
SPAGC HPLC cubVelha
 em agua
image41.wmf
190
200
210
220
230
240
250
-3,0
-2,5
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
CD (mdeg)
l
 (nm)
 SPAG C HPLC em agua 20 uM 
 
Smoothed Y1
image42.emf
200210220230240250
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
CD (mdeg)
 (nm)
 SPagC pH 7,4 T 25C
 SPagC pH 7,4 T 25C renovelada
 SPagC pH 7,4 T 90C medida original
 SPagC pH 7,4 T 90C FFT 
image43.wmf
190
200
210
220
230
240
250
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
CD (mdeg)
l
 (nm)
 
SPAG C dialise cub velha agua
image1.png
image2.png