Abrir o menú principal

O ditiotreitol (DTT) é o nome común dunha pequena molécula que actúa como axente redox tamén coñecida como reactivo de Cleland.[2] A fórmula do DTT é C4H10O2S2 e a estrutura química dun dos seus enantiómeros na súa forma reducida móstrase á dereita; a súa forma oxidada é un anel de 6 membros cunha ponte disulfuro (que se mostra máis abaixo). O reactivo é utilizado comunmente na súa forma racémica, xa que ambos os enantiómeros son reactivos. O seu nome deriva do nome do azucre de catro carbonos treosa. O DTT ten un composto epímero chamado ditioeritritol (DTE).

Ditiotreitol[1]
Fórmula esquelética do ditiotreitol
Modelo de bólas e paus da molécula de ditiotreitol
Identificadores
Número CAS 3483-12-3
PubChem 446094
ChemSpider 393541
UNII T8ID5YZU6Y
DrugBank DB04447
ChEBI CHEBI:42170
ChEMBL CHEMBL406270
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C4H10O2S2
Masa molar 154,25 g mol−1
Aspecto Sólido branco
Punto de fusión 42–43 °C; 108–109 °F; 315–316 K
Punto de ebulición 125–130 °C; 257–266 °F; 398–403 K
Solubilidade en auga Soluble

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.

Axente redutorEditar

O DTT é un axente redutor. Unha vez oxidado, forma un anel estable de seis membros cunha ponte disulfuro interna. Ten un potencial redox de −0,33 V a pH 7.[1] A redución dun enlace disulfuro típico realízase por medio de dúas reaccións de intercambio tiol-disulfuro secuenciais e ilústrase máis abaixo. A redución xeralmente non se detén na segunda especie de disulfuro porque o segundo tiol do DTT ten unha alta propensión a pechar o anel, formando o DTT oxidado e deixando unha ponte disulfuro reducida. O poder redutor do DTT está limitado a valores de pH por riba de 7, xa que só a forma tiolato cargada negativamente, -S, é reactiva (a forma tiol protonada -SH non); o pKa dos grupos tiol é 9,2 e 10,1.

 
Redución dunha ponte disulfuro típica polo DTT por medio de dúas reaccións de intercambio tiol-disulfuro secuenciais.

AplicaciónsEditar

O DTT utilízase como axente redutor ou "desprotector" para o ADN tiolado. Os átomos de xofre terminal de ADN tiolado teñen unha tendencia a formar dímeros en solución, especialmente en presenza de oxíxeno. O dímero xeralmente rebaixa moito a eficiencia de reaccións de acoplamento subseguintes como a inmobilización do ADN en ouro en biosensores. Normalmente o DTT é mesturado cunha solución de ADN e déixase que reaccione e despois é eliminado por filtración (para o caso do catalizador sólido) ou por cromatografía (para a forma líquida). O procedemento de eliminación do DTT adoita chamarse "desalgado". Xeralmente, o DTT é utilizado como axente protector que impide a oxidación de grupos tiol.

O DTT é utilizado frecuentemente para reducir as pontes disulfuro de proteínas e, máis xeralmente, para impedir a formación de pontes disulfuro intramoleculares e intermoleculares entre os residuos de cisteína das proteínas. Porén, incluso o DTT non pode reducir as pontes disulfuro enterradas na parte máis interna da molécula (inaccesibles ao solvente), polo que a redución de pontes disulfuro é ás veces levada a cabo en condicións de desnaturalización (por exemplo, a altas temperaturas, ou en presenza dun forte desnaturalizante como o cloruro de guanidinio 6 M, a urea 8 M ou o dodecil sulfato sódico ao 1%). O DTT é usado algunhas veces xunto co dodecil sulfato sódico na SDS-PAGE para desnaturaliar máis as proteínas ao reducir as súas pontes disulfuro e permitir así unha mellor separación das proteínas durante a electroforese. Debido á súa capacidade de reducir as pontes disulfuro, o DTT pode usarse para desnaturalizar o CD38 nos glóbulos vermellos. Inversamente, a exposición ao solvente de diferentes pontes disulfuro pode ensaiarse tendo en conta a súa velocidade de redución en presena de DTT.

O DTT pode tamén utilizarse como axente oxidante, para o que ten certas vantaxes en comparación con outros axentes como o glutatión. En moi raros casos, pode formarse un aduto do DTT, é dicir, os dous átomos disulfuro do DTT poden formar pontes disulfuro en diferentes átomos de xofre; en tales casos, o DTT non pode ciclarse, xa que non queda ningún tiol libre.

PropiedadesEditar

Debido á oxidación causada polo aire, o DTT é un composto relativamente inestable cuxa vida útil pode ser ampliada por refrixeración e manexado nunha atmosfera inerte. A oxidación presenta outras complicacións, xa que o DTT oxidado mostra un forte pico de absorbancia a 260 nm. Xa que os tioles son menos nucleofílicos que as súas bases conxugadas, os tiolatos, o DTT convértese nun nucleófilo menos potente a medida que o pH diminúe. O (2S)-2-amino-1,4-dimercaptobutano (ditiobutilamina ou DTBA) é un novo axente redutor ditiol que en parte supera esta limitación do DTT.[3] O Tris(2-carboxietil)fosfina (TCEP) é un axente redutor alternativo que é máis estable e efectivo a pH baixo.

A vida media do DTT é de 40 horas a pH 6,5 e 1,4 horas a pH 8,5 e 20 °C e diminúe máis co incremento de temperatura. A presenza de EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) como quelador de ións metálicos divalentes (Fe2+, Cu2+ e outros) incrementa considerablemente a vida media do DTT en solución.[4]

NotasEditar

  1. 1,0 1,1 M.J.O'Neil, ed. by (2001). Merck Index : an encyclopedia of chemicals, drugs, & biologicals : 13th ed. (13. ed.). United States: MERCK & CO INC. ISBN 0-911910-13-1. 
  2. Cleland, W. W. (1964). "Dithiothreitol, a new protective reagent for SH groups". Biochemistry 3: 480–482. PMID 14192894. doi:10.1021/bi00892a002. 
  3. Lukesh, III, J. C.; Palte, M. J.; Raines, R. T. (2012). "A potent, versatile reducing agent from aspartic acid". J. Am. Chem. Soc. 134 (9): 4057–4059. PMC 3353773. PMID 22353145. doi:10.1021/ja211931f. 
  4. Stevens, R; Stevens, L; Price, N. C (1983) The Stabilities of Various Thiol Compounds used in Protein Purifications. Biochemical Education, 11 (2), 70. DOI: 10.1016/0307-4412(83)90048-1

Véxase taménEditar

Ligazóns externasEditar