Thiol redox biochemistry: Insights from computer simulations

Autores
Zeida Camacho, Ari Fernando; Guardia, Carlos Manuel Alberto; Lichtig, Pablo; Perissinotti, Laura Lucia; Defelipe, Lucas Alfredo; Turjanski, Adrian; Radi, Rafael; Trujillo, Madia; Estrin, Dario Ariel
Año de publicación
2014
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Thiol redox chemical reactions play a key role in a variety of physiological processes, mainly due to the presence of low-molecular-weight thiols and cysteine residues in proteins involved in catalysis and regulation. Specifically, the subtle sensitivity of thiol reactivity to the environment makes the use of simulation techniques extremely valuable for obtaining microscopic insights. In this work we review the application of classical and quantum-mechanical atomistic simulation tools to the investigation of selected relevant issues in thiol redox biochemistry, such as investigations on (1) the protonation state of cysteine in protein, (2) two-electron oxidation of thiols by hydroperoxides, chloramines, and hypochlorous acid, (3) mechanistic and kinetics aspects of the de novo formation of disulfide bonds and thiol-disulfide exchange, (4) formation of sulfenamides, (5) formation of nitrosothiols and transnitrosation reactions, and (6) one-electron oxidation pathways.
Fil: Zeida Camacho, Ari Fernando. 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
Fil: Guardia, Carlos Manuel Alberto. 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
Fil: Lichtig, Pablo. 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
Fil: Perissinotti, Laura Lucia. University of Calgary; Canadá
Fil: Defelipe, Lucas Alfredo. 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; Argentina
Fil: Turjanski, 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; Argentina
Fil: Radi, Rafael. Universidad de la República; Uruguay
Fil: Trujillo, Madia. Universidad de la República; Uruguay
Fil: 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; Argentina
Materia
Computer Simulations
Oxidation
Redox Homeostasis
Thiols
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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In this work we review the application of classical and quantum-mechanical atomistic simulation tools to the investigation of selected relevant issues in thiol redox biochemistry, such as investigations on (1) the protonation state of cysteine in protein, (2) two-electron oxidation of thiols by hydroperoxides, chloramines, and hypochlorous acid, (3) mechanistic and kinetics aspects of the de novo formation of disulfide bonds and thiol-disulfide exchange, (4) formation of sulfenamides, (5) formation of nitrosothiols and transnitrosation reactions, and (6) one-electron oxidation pathways.Fil: Zeida Camacho, Ari Fernando. 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. 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