Struktura adrenalina u DMSO: NMR studija

Abstract

Adrenalin (Adr) je fiziološki važan kateholamin koji kao hormon, neurotransmiter i lek ima širok spektar dejstava. Konformacija je definisana inter i intramolekulskim interakcijama Adr sa rastvaračem, kao i vodoničnim vezama.1-3 Postoje brojne teorijske studije koje se bave proučavanjem vodoničnih veza i konformacije Adr u različitim rastvaračima, ali nedostaju eksperimentalni podaci. U ovom istraživanju koristili smo 1H NMR, 1H-1H COSY, 1H-15N HSQC i NOESY da se ispita i uporedi struktura Adr u polarnim rastvaračima - dimetil sulfoksidu (DMSO) i vodi. Glavne razlike su dobijene za NH2 i CH2 grupu. Obe grupe pokazuju hemijske neekvivalentne protone u DMSO, koji nisu prisutni u vodi. Efekat povećane temperature i izmene rastvarača u NMR spektru pokazuje da u dimetil sulfoksidu jedan od protona Adr iz NH2 grupe formira jaku intramolekulsku vezu sa alifatičnom OH grupom, koja je donor protona drugoj vodoničnoj vezi koju Adr formira sa samim rastvaračem. U skladu sa tim rezultatima zaključeno je da Adr u dimetil sulfoksidu zauzima "škorpion" konformaciju u kojoj kateholni prsten predstavlja telo, a bočni niz zakrivljeni rep škorpije. U vodi Adr ne gradi intramolekulsku vodoničnu vezu, što govori da njegova struktura u velikoj meri zavisi od same okoline. Ovo je veoma važno za razumevanje transporta i vezivanja za receptore, kao i za razumevanje interakcija kateholamina sa biološkim molekulima, što direktno utiče na biološke efekte.