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Portada » Interacciones en membranas: Estudio de la interacción de las vitaminas K1 y K2 con fosfolípidos en membranas modelo mediante RMN

Interacciones en membranas: Estudio de la interacción de las vitaminas K1 y K2 con fosfolípidos en membranas modelo mediante RMN

febrero 25, 2022

interacciones-vitaminas-fosfolipidos-membranas

ISBN 978-84-19078-64-3

© Óscar David Pons Belda

 

Resumen

Las vitaminas K son compuestos químicos derivados de la 2-metil-naftoquinona. Son vitaminas lipofílicas (solubles en lípidos) e hidrofóbicas (insolubles en agua). La filoquinona (vitamina K1) es la vitamina K más abundante en la dieta. Se encuentra tanto en alimentos vegetales como en animales. Entre las plantas, las más ricas son las de hojas verdes (espinacas, lechugas, brócoli, repollo, coles Bruselas, nabos, etc.). También la contiene la soja, guisantes, garbanzos, huevos, hígado de cerdo y carne de vacuno. Los productos lácteos, carne, frutas y cereales también tienen, pero en menor cuantía. La vitamina K2 (menaquinona) es normalmente producida por bacterias intestinales del colon. Algunos alimentos también contienen vitamina K2, especialmente natto (soja fermentada), el queso y la cuajada, natto es la fuente más rica de vitamina K que se conoce.

La vitamina K1 en plantas se encuentra formando parte del Fotosistema I y en mamíferos como cofactor en la carboxilación de residuos de ácido glutámico catalizada por la enzima γ-glutamilcarboxilasa microsomal. El resultado de este tipo de reacción es la formación de un γ-carboxiglutamato, referido como un residuo gla.

La reacción global, que resulta en la incorporación de un residuo-gla, en realidad implica una serie de tres reacciones distintas. La reacción catalizada por γ-glutamilcarboxilasa es la que incorpora residuo-gla pero dos actividades enzimáticas adicionales son necesarias para convertir la vitamina K de nuevo a su forma activa hidroquinona (quinol). Las dos últimas reacciones son catalizadas por la vitamina K epóxido reductasa (VKORC1). Estas dos últimas reacciones implican una conversión de ditiol a disulfuro. Una enzima adicional llamada vitamina K reductasa también puede llevar a cabo la conversión de la forma quinona de la vitamina K (como forma por la acción de VKORC1 o como se obtiene de la dieta) a la forma de hidroquinona. Esta última reacción utiliza NADH como cofactor.

Para obtener una idea de la influencia de la vitamina K1 y K2 en los fosfolípidos de membrana, se ha estudiado la interacción entre vitamina K1 y K2 y membranas modelo compuesta de 1,2-dimiristil-sn-glicero-3-fosfatidilcolina (DMPC) y 1-palmitil-2-oleil-sn-3-fosfocolina (POPC).

Para este estudio, he utilizado diferentes técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) como 2H RMN, 13C-MAS-RMN y 31P-RMN. Todas estas técnicas de RMN indican que la vitamina K1 modifica más el espectro que la vitamina K2.Esta modificación también es dependiente de la concentración de las vitaminas K, modificando más el espectro a mayor concentración. 2H RMN de DMPC perdeuterado muestra un modesto cambio en el espectro del fosfolípido en presencia de las vitaminas K.

Este cambio se refleja, en presencia de las vitaminas K, por disminución de la temperatura de transición (Tc), temperatura a la cual el lípido pasa de una fase gel a una fase líquida, y por disminución de la resolución indicando que la interacción entre las vitaminas K y fosfolípidos cambia la movilidad de los fosfolípidos. Este cambio también se puede observar en el primer momento espectral (M1), que está relacionado con el orden de membrana, que decrece al adicionar las vitaminas K, especialmente a temperaturas por debajo de la fase de transición del DMPC (23-24 oC). Los estudios de desdoblamiento cuadrupolar (ΔvQ) del carbono C14 corroboran lo estudiado con el M1.

Los perfiles de parámetro de orden con respecto a la posición del carbono en la cadena lipídica, construidos a partir del espectro de 2H RMN siguiendo la técnica de dePaking, muestran que al añadir vitaminas K disminuye el parámetro de orden pero sin alterar significativamente la forma general del perfil. 31P-RMN de DMPC muestra que el lípido en presencia de vitaminas K adopta una estructura de bicapa (fase lamelar) la cual presenta un hombro en la zona de bajo campo, un pico a alto campo y una anisotropía de desplazamiento químico de aproximadamente 40-50 ppm.

 

Índice

Resumen

Abstract

Introducción

Resonancia Magnética Nuclear (RMN)
Resonancia Magnética Nuclear de 31P
Resonancia Magnética Nuclear de 2H
Resonancia Magnética Nuclear de 13C

Objetivos del TFG

Materiales y métodos

Materiales
Preparación muestra RMN
Espectroscopía de 2H-RMN
Espectroscopía de 31P-RMN
Espectroscopía de 13C-MAS-RMN

Resultados y discusión

2H-RMN
31P-RMN
13C-MAS-RMN

Conclusión

Bibliografía

Anexo I

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INDEXACIONES

  • ISSN 2603-8358 Ocronos (Ed. electrónica)
  • ISSN 2695-8201 Ocronos (Ed. impresa)
  • Depósito legal: CA-27-2019
  • Latindex
  • Dulcinea (CSIC – España)
  • Catálogo de la Biblioteca Nacional de España
  • Red de Bibliotecas Públicas de Andalucía. Sistema Andaluz de Bibliotecas y Centros de Documentación
  • Directorio ELECTRA, Consejería de Cultura, Junta de Andalucía

 

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