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Protonóforo

Un protonóforo , también conocido como translocador de protones, es un ionóforo que mueve protones a través de bicapas lipídicas u otro tipo de membranas. [ 1 ] Esto no ocurrirí...

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Un protonóforo , también conocido como translocador de protones, es un ionóforo que mueve protones a través de bicapas lipídicas u otro tipo de membranas. [ 1 ] Esto no ocurriría de otro modo, ya que los protones (H + ) tienen carga positiva y propiedades hidrofílicas , lo que les impide cruzar sin un canal o transportador . Los protonóforos son generalmente compuestos aromáticos con carga negativa, que son hidrofóbicos y capaces de distribuir la carga negativa sobre varios átomos mediante orbitales π que deslocalizan la carga de un protón cuando se une a la molécula. [ 2 ] [ 3 ] Tanto el protonóforo neutro como el cargado pueden difundirse a través de la bicapa lipídica por difusión pasiva y, simultáneamente, facilitar el transporte de protones. [ 4 ] Los protonóforos desacoplan la fosforilación oxidativa mediante una disminución del potencial de membrana de la membrana interna de las mitocondrias. Estimulan la respiración mitocondrial y la producción de calor. Los protonóforos (desacopladores) se utilizan frecuentemente en la investigación bioquímica para explorar la bioenergética de los procesos quimiosmóticos y otros procesos de transporte a través de la membrana. Se ha informado que el protonóforo posee actividad antibacteriana al perturbar la fuerza protón-motriz bacteriana . [ 5 ]

Entre los protonóforos aniónicos representativos se incluyen:

Entre los protonóforos catiónicos representativos se incluyen:

  • C4R1 (un derivado alquílico de cadena corta de la rodamina 19)
  • Elipticine

Entre los protonóforos zwitteriónicos representativos se incluyen:

  • mitoFluo (bromuro de 10-[2-(3-hidroxi-6-oxo-xanten-9-il)benzoil]oxidecil-trifenilfosfonio)
  • PP6 (bromuro de 2-(2-hidroxiaril)hexilfosfonio)

Mecanismo de acción

El transporte facilitado de protones a través de la membrana biológica por un protonóforo aniónico se logra de la siguiente manera. [ 6 ]

  1. La forma aniónica del protonóforo (P − ) se adsorbe en un lado (positivo) de la membrana biológica.
  2. Los protones (H + ) de la solución acuosa se combinan con el anión (P − ) para producir la forma neutra (PH ).
  3. El PH se difunde a través de la membrana biológica y se disocia en H + y P − en el otro lado.
  4. Este H + se libera de la membrana biológica a la otra solución acuosa.
  5. El ion P − regresa al primer lado de la membrana biológica por electroforesis (debido a su atracción electrostática hacia el lado positivo de la membrana).

Véase también

Referencias

  1. ↑ Kotova EA, Antonenko YN (2022). " Cincuenta años de investigación sobre protonóforos: el desacoplamiento mitocondrial como base para la acción terapéutica" . Acta Naturae . 14 (1): 4–13 . doi : 10.32607/actanaturae.11610 . PMC 9013436. PMID 35441048 .  
  2. ↑ http://biom.3322.org:2966/ebook1/biophy/Fundamental%20Principles%20of%20Membrane%20Biophysics.pdf (consultado el 19 de noviembre de 2008)
  3. ↑ Nicholls, David G. y Ferguson, Stuart J. (2002). Bioenergética 3. Londres: Academic Press. ISBN 978-0-12-518121-1.
  4. ↑ Chopineaux-Courtois V, Reymond F, Bouchard G, Carrupt PA, Testa B, Girault HH (febrero de 1999). "Efectos de la carga y la estructura intramolecular sobre la lipofilicidad de los nitrofenoles" . J. Am. Chem. Soc . 121 (8): 1743–1747 . Bibcode : 1999JAChS.121.1743C . doi : 10.1021/ja9836139 .
  5. ^ Tharmalingam N, Jayamani E, Rajamuthiah R, Castillo D, Fuchs BB, Kelso MJ, Mylonakis E (2017). "Actividad de un nuevo protonóforo contra Staphylococcus aureus resistente a meticilina" . Medicina del futuro. química . 9 (12): 1401–1411 . doi : 10.4155/fmc-2017-0047 . PMC 5941710 . PMID 28771026 .  
  6. ↑ Ozaki S, Kano K, Shirai O (agosto de 2008). "Elucidación electroquímica del mecanismo de desacoplamiento causado por ácidos débiles hidrofóbicos". Phys Chem Chem Phys . 10 (30): 4449– 55. Bibcode : 2008PCCP...10.4449O . doi : 10.1039/b803458c . PMID 18654685 .