Un protonóforo , también conocido como translocador de protones, es un ionóforo que mueve protones a través de bicapas lipídicas u otro tipo de membranas. De lo contrario, esto no ocurriría ya que los cationes de protones (H + ) tienen carga positiva y propiedades hidrófilas , lo que los hace incapaces de cruzar sin un canal o transportador en forma de protonóforo. Los protonóforos son compuestos generalmente aromáticos con carga negativa, que son hidrófobos y capaces de distribuir la carga negativa entre varios átomos mediante orbitales π.que deslocalizan la carga de un protón cuando se adhiere a la molécula. [1] [2] Tanto el protonóforo neutro como el cargado pueden difundirse a través de la bicapa lipídica por difusión pasiva y, al mismo tiempo, facilitar el transporte de protones. [3] Los protonóforos desacoplan la fosforilación oxidativa a través de una disminución del potencial de membrana de la membrana interna de las mitocondrias. Estimulan la respiración de las mitocondrias y la producción de calor. Los protonóforos (desacopladores) se utilizan a menudo en la investigación bioquímica para ayudar a explorar la bioenergética de los procesos quimiosmóticos y de transporte de otras membranas. Se ha informado que el protonóforo tiene actividad antibacteriana al perturbar la fuerza motriz del protón bacteriano. [4]
Los protonóforos aniónicos representativos incluyen:
- 2,4-dinitrofenol
- Cianuro de carbonilo-p-trifluorometoxifenilhidrazona (FCCP)
- Cianuro de carbonilo m-clorofenilhidrazona (CCCP)
Los protonóforos catiónicos representativos incluyen:
- C4R1 (un derivado de alquilo de cadena corta de rodamina 19)
- Elipticina
Los protonóforos de ion híbrido representativos incluyen:
- mitoFluo (bromuro de 10- [2- (3-hidroxi-6-oxo-xanten-9-il) benzoil] oxidecil-trifenil-fosfonio)
- PP6 (bromuro de 2- (2-hidroxiaril) hexilfosfonio)
Mecanismo de acción
El transporte facilitado de protones a través de la membrana biológica por el protonóforo aniónico se logra de la siguiente manera. [5]
- La forma aniónica del protonóforo (P - ) se adsorbe en un lado (positivo) de la membrana biológica.
- Los protones (H + ) de la solución acuosa se combinan con el anión (P - ) para producir la forma neutra (PH)
- El PH se difunde a través de la membrana biológica y se disocia en H + y P - en el otro lado.
- Este H + se libera de la membrana biológica a la otra solución acuosa.
- P : regresa al primer lado de la membrana biológica por electroforesis (su atracción electrostática hacia el lado positivo de la membrana).
Ver también
Referencias
- ^ http://biom.3322.org:2966/ebook1/biophy/Fundamental%20Principles%20of%20Membrane%20Biophysics.pdf [ enlace muerto permanente ] (consultado el 19 de noviembre de 2008)
- ^ Nicholls, David G. y Ferguson, Stuart J. (2002). Bioenergética 3 . Londres: Academic Press. ISBN 978-0-12-518121-1.
- ^ 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 lipofilia de los nitrofenoles". Mermelada. Chem. Soc . 121 (8): 1743-1747. doi : 10.1021 / ja9836139 .
- ^ 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" . Future Med. Chem . 9 (12): 1401-1411. doi : 10.4155 / fmc-2017-0047 . PMC 5941710 . PMID 28771026 .
- ^ Ozaki S, Kano K, Shirai O (agosto de 2008). "Aclaración electroquímica sobre el mecanismo de desacoplamiento causado por ácidos débiles hidrofóbicos". Phys Chem Chem Phys . 10 (30): 4449–55. Código Bibliográfico : 2008PCCP ... 10.4449O . doi : 10.1039 / b803458c . PMID 18654685 .