Reactions of HNO with Metal Porphyrins: Underscoring the Biological Relevance of HNO

Azanone (1 HNO, nitroxyl) shows interesting yet poorly understood chemical and biological effects. HNO has some overlapping properties with nitric oxide (NO), sharing its biological reactivity toward heme proteins, thiols, and oxygen. Despite this similarity, HNO and NO show significantly different pharmacological effects. The high reactivity of HNO means that studies must rely on the use of donor molecules such as trioxodinitrate (Angeli’s salt). It has been suggested that azanone could be an intermediate in several reactions and that it may be an enzymatically produced signaling molecule. The inherent difficulty in detecting its presence unequivocally prevents evidence from yielding definite answers. On the other hand, metalloporphyrins are widely used as chemical models of heme proteins, providing us with invaluable tools for the study of the coordination chemistry of small molecules, like NO, CO, and O2. Studies with transition metal porphyrins have shown diverse mechanistic, kinetic, structural, and reactive aspects related to the formation of nitrosyl complexes. Porphyrins are also widely used in technical applications, especially when coupled to a surface, where they can be used as electrochemical gas sensors. Given their versatility, they have not escaped their role as key players in chemical studies involving HNO. This Account presents the research performed during the last 10 years in our group concerning azanone reactions with iron, manganese, and cobalt porphyrins. We begin by describing their HNO trapping capabilities, which result in formation of the corresponding nitrosyl complexes. Kinetic and mechanistic studies of these reactions show two alternative operating mechanisms: reaction of the metal center with HNO or with the donor. Moreover, we have also shown that azanone can be stabilized by coordination to iron porphyrins using electron-attracting substituents attached to the porphyrin ring, which balance the negatively charged NO¯. Second, we describe an electrochemical HNO sensing device based on the covalent attachment of a cobalt porphyrin to gold. A surface effect affects the redox potentials and allows discrimination between HNO and NO. The reaction with the former is fast, efficient, and selective, lacking spurious signals due to the presence of reactive nitrogen and oxygen species. The sensor is both biologically compatible and highly sensitive (nanomolar). This time-resolved detection allows kinetic analysis of reactions producing HNO. The sensor thus offers excellent opportunities to be used in experiments looking for HNO. As examples, we present studies concerning (a) HNO donation capabilities of new HNO donors as assessed by the sensor, (b) HNO detection as an intermediate in O atom abstraction to nitrite by phosphines, and (c) NO to HNO interconversion mediated by alcohols and thiols. Finally, we briefly discuss the key experiments required to demonstrate endogenous HNO formation to be done in the near future, involving the in vivo use of the HNO sensing device.Fil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Pellegrino, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Marti, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Molecular simulations of globins: Exploring the relationship between structure, dynamics and function

Podeu consultar el llibre complet a: http://hdl.handle.net/2445/32392The discovery in the last two decades of novel members of the globin superfamily has challenged the conventional view about the structure and function of globins. Thus, peculiar structural differences are expected to have direct influence on properties related to ligand migration, binding affinity and heme reactivity. Molecular simulations are a valuable tool to gain insigth into the molecular mechanisms that underlie those structural differences, and their relationship with the diversity of functional roles. In this work, the impact of molecular simulations in exploring the linkage between structure, dynamics and function is highlighted for three representative cases: the migration of ligands through the protein matrix of truncated hemoglobins, the modulation of binding affinity by heme distortion in protoglobin, and finally the functional implications due to the equilibrium between penta- and hexacoordination of the heme with distal histidine in neuroglobin

Global and local sensitivity analysis of urban background ozone modelled with a simplified photochemical scheme

The Generic Reaction Set (GRS) is a simplified photochemical scheme that allows estimation of ozone (O3) concentrations resulting from nitrogen oxides (NOx) and reactive organic compounds (ROC) emissions in an urban area. Due to its simplicity and relative good performance, it has been included in the algorithms of many atmospheric dispersion models. However, few works assess quantitatively the sensitivity of simulated O3 concentrations to the uncertainty in the GRS input variables. In order to do so, in this work we carry out two sensitivity analyses: global (applying an atmospheric dispersion model to a representative real case) and local (using a box-GRS model under a wide range of hypothetical conditions). In the global study, a Monte Carlo analysis is performed to estimate the uncertainty of maximum O3 concentrations that is caused by possible errors in the GRS input variables, applying the DAUMOD-GRS model in the Metropolitan Area of Buenos Aires. Results show that the initial concentration of O3 dominates at all analysed receptors while that of NOx can make a non-negligible contribution if its error is relatively large. In order to further analyse the effect of each parameter individually, a local sensitivity analysis is performed using a box-GRS model under a wide range of conditions. Except for the small NOx-limited region, sensitivity indexes computed for +-1 ppb changes in the initial concentrations of ROC, NOx and O3 are in the ranges 0.00-0.35, 0.00-0.81 and 0.05-0.96, respectively, with that of ozone dominating over most of the isopleth diagram space. In turn, its relative impact increases with decreasing ROC initial concentrations. Reaction rate coefficients have also different effects on O3 peak concentrations depending on the initial conditions of the system. Our results show quantitatively the change of dominant variables under different environments.Fil: Pineda Rojas, Andrea Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

The pH of HNO donation is modulated by ring substituents in Piloty?s acid derivatives: azanone donors at biological pH

A group of Piloty's acid (N-hydroxybenzenesulfonamide) derivatives were synthesized and fully characterized in order to assess the rates and pH of HNO (azanone, nitroxyl) donation in aqueous media. The derivatives, with electron-withdrawing and -donating substituents include methyl, nitro, fluoro, tri-isopropyl, trifluoromethyl and methoxy groups. The most interesting modulation observed is the change in pH range in which the compounds are able to donate HNO. UV–visible kinetic measurements at different pH values were used to evaluate the decom- position rate of the donors. A novel technique based on electrochemical measurements using a Co-porphyrin sensor was used to assess the release of HNO as a function of pH, by direct measurement of [HNO]. The results were contrasted with DFT calculations in order to understand the electronic effects exerted by the ring substituents, which drastically modify the pH range of donation. For example, while Piloty's acid donates HNO from pH 9.3, the corresponding fluoro derivative starts donating at pH 4.0.Fil: Sirsalmath, Kiran . Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentin

Successful stabilization of the elusive species {FeNO}8 in a heme model

Nitroxyl (HNO/NO-) heme-adducts have been postulated as intermediates in a variety of catalytic processes carried out by different metalloenzymes. Hence, there is growing interest in obtaining and characterizing heme model nitroxyl complexes. The one-electron chemical reduction of the {FeNO}7 nitrosyl derivative of FeIII(TFPPBr 8)Cl, FeII(TFPPBr8)NO (1) (TFPPBr8 = 2,3,7,8,12,13,17,18-octabromo-5,10,15,20-[Tetrakis-(pentafluorophenyl)] porphyrin) with cobaltocene yields the significantly stable {FeNO}8 complex, [Co(C5H5)2]+[Fe(TFPPBr 8)NO]- (2). Complex 2 was isolated and characterized by UV - vis, FTIR, 1H and 15N NMR spectroscopies. In addition, DFT calculations were performed to get more insight into the structure of 2. According to the spectroscopic and DFT results, we can state unequivocally that the surprisingly stable complex 2 is the elusive {FeNO}8 species. Both experimental and computational data allow to assign the electronic structure of 2 as intermediate between FeIINO- and Fe INO, which is contrasted with the predominant FeIINO - character of known nonheme {FeNO}8 complexes. The enhanced stability achieved for a heme model {FeNO}8 is expected to allow further studies related to the reactivity of this elusive species.Fil: Pellegrino, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Bari, Sara Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin

HNO Is Produced by the Reaction of NO with Thiols

Azanone (nitroxyl, HNO) is a highly reactive compound whose biological role is still a matter of debate. One possible route for its formation is NO reduction by biological reductants. These reactions have been historically discarded due to the negative redox potential for the NO,H+/HNO couple. However, the NO to HNO conversion mediated by vitamins C, E, and aromatic alcohols has been recently shown to be feasible from a chemical standpoint. Based on these precedents, we decided to study the reaction of NO with thiols as potential sources of HNO. Using two complementary approaches, trapping by a Mn porphyrin and an HNO electrochemical sensor, we found that under anaerobic conditions aliphatic and aromatic thiols (as well as selenols) are able to convert NO to HNO, albeit at different rates. Further mechanistic analysis using ab initio methods shows that the reaction between NO and the thiol produces a free radical adduct RSNOH•, which reacts with a second NO molecule to produce HNO and a nitrosothiol. The nitrosothiol intermediate reacts further with RSH to produce a second molecule of HNO and RSSR, as previously reported.Fil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Muñoz, Martina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Álvarez, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Venâncio, Mateus F.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Rocha, Willian R.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Marti, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin

Nitric Oxide Reacts Very Fast with Hydrogen Sulfide, Alcohols, and Thiols to Produce HNO: Revised Rate Constants

The chemical reactivity of NO and its role in several biological processes seem well established. Despite this, the chemical reduction of •NO toward HNO has been historically discarded, mainly because of the negative reduction potential of NO. However, this value and its implications are nowadays under revision. The last reported redox potential, E′(NO,H+/HNO), at micromolar and picomolar concentrations of •NO and HNO, respectively, is between -0.3 and 0 V at pH 7.4. This potential implies that the one-electron-reduction process for NO is feasible under biological conditions and could be promoted by well-known biological reductants with reduction potentials of around -0.3 to -0.5 V. Moreover, the biologically compatible chemical reduction of •NO (nonenzymatic), like direct routes to HNO by alkylamines, aromatic and pseudoaromatic alcohols, thiols, and hydrogen sulfide, has been extensively explored by our group during the past decade. The aim of this work is to use a kinetic modeling approach to analyze electrochemical HNO measurements and to report for the first-time direct reaction rate constants between •NO and moderate reducing agents, producing HNO. These values are between 5 and 30 times higher than the previously reported keff values. On the other hand, we also showed that reaction through successive attack by two NO molecules to biologically compatible compounds could produce HNO. After over 3 decades of intense research, the •NO chemistry is still there, ready to be discovered.Fil: Neuman, Nicolás Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; ArgentinaFil: Venâncio, Mateus F.. Universidade Federal da Bahia; BrasilFil: Rocha, Willian R.. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentin

Nitroxyl (azanone) trapping by metalloporphyrins

The present review starts describing nitroxyl (azanone, 1HNO) biological relevance, in relation with NO physiology, from a chemical reactivity perspective. After a description of commonly used azanone donors and their characteristics, the overlapping molecular targets of HNO and NO are presented with an emphasis on heme models and proteins. We present also a brief description of metalloporphyrins and the main characteristics of their nitrosyl complexes, and then describe the reactivity of azanone towards Fe, Ru, Mn and Co porphyrins, briefly mentioning heme proteins, and focusing on 1HNO trapping and its discrimination from NO. A comparison of reaction kinetics and/or nitrosyl product stability with non-heme models is also described. We illustrate the promiscuity of iron porphyrins, the stabilization properties of Ru and the discriminating behavior of Mn and Co porphyrins, which allows the design of optical and electrochemical selective 1HNO sensors. Finally, a comparative analysis and future perspectives are presented, focusing on the in vivo reactivity of azanone and its putative endogenous production..Fil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Pellegrino, Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Suárez, Sebastián A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Larsen, Anna. Ithaca College; Estados UnidosFil: Marti, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentin

Interaction between proteins and Ir based CO releasing molecules: Mechanism of adduct formation and CO release

Carbon monoxide releasing molecules (CORMs) have important bactericidal, anti-inflammatory, neuroprotective, and antiapoptotic effects and can be used as tools for CO physiology experiments, including studies on vasodilation. In this context, a new class of CO releasing molecules, based on pentachlorocarbonyliridate(III) derivative have been recently reported. Although there is a growing interest in the characterization of protein–CORMs interactions, only limited structural information on CORM binding to protein and CO release has been available to date. Here, we report six different crystal structures describing events ranging from CORM entrance into the protein crystal up to the CO release and a biophysical characterization by isothermal titration calorimetry, Raman microspectroscopy, and molecular dynamics simulations of the complex between a pentachlorocarbonyliridate(III) derivative and hen egg white lysozyme, a model protein. Altogether, the data indicate the formation of a complex in which the ligand can bind to different sites of the protein surface and provide clues on the mechanism of adduct formation and CO release.Fil: Petruk, Ariel Alcides. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Vergara, Alessandro. Università degli Studi di Napoli Federico II; ItaliaFil: Marasco, Daniela. Università degli Studi di Napoli Federico II; ItaliaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Estrin, Dario Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Merlino, Antonello. Università degli Studi di Napoli Federico II; Itali

Redox potential determines the reaction mechanism of HNO donors with Mn and Fe porphyrins: Defining the better traps

Azanone (1HNO, nitroxyl) is a highly reactive molecule with interesting chemical and biological properties. Like nitric oxide (NO), its main biologically related targets are oxygen, thiols, and metalloproteins, particularly heme proteins. As HNO dimerizes with a rate constant between 106 and 107 M-1 s-1, reactive studies are performed using donors, which are compounds that spontaneously release HNO in solution. In the present work, we studied the reaction mechanism and kinetics of two azanone donors Angelís Salt and toluene sulfohydroxamic acid (TSHA) with eight different Mn porphyrins as trapping agents. These porphyrins differ in their total peripheral charge (positively or negatively charged) and in their MnIII/MnII reduction potential, showing for each case positive (oxidizing) and negative (reducing) values. Our results show that the reduction potential determines the azanone donor reaction mechanism. While oxidizing porphyrins accelerate decomposition of the donor, reducing porphyrins react with free HNO. Our results also shed light into the donor decomposition mechanism using ab initio methods and provide a thorough analysis of which MnP are the best candidates for azanone trapping and quantification experiments.Fil: Álvarez, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Suarez, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Bikiel, Damian Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Reboucas, Julio S.. Universidade Federal da Paraiba; BrasilFil: Batini Haberle, Ines. Duke University Medical School; Estados UnidosFil: Marti, Marcelo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; ArgentinaFil: Doctorovich, Fabio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin