A utilização das espectroscopias vibracionais Raman e infravermelho no estudo de biopolímeros tem sido mutio intensa nos últimos quinze anos. Os espectros vibracionais de proteínas, apesar de serem complexos, permitem a obtenção de informações fundamentais e específicas sobre a estrutura e a conformação das mesmas. Este trabalho consiste no estudo estrutural e conformacional da crotamina por meio das espectroscopias vibracionais Raman e infravermelho. A crotamina é uma neurotoxina básica isolada do veneno da cascavel brasileira (Crotalus durissus terrificus), contendo 42 resíduos de aminoácidos com seqüência determinada e 3 pontes dissulfeto. Apresenta massa molecular de 4880 e ponto isoelétrico 10, 3. Obtivemos os espectros Raman da crotamina na forma de pó liofilizado, solução aquosa, solução em água deuterada, solução tampão de pH 1, 8 e 11, 2 e em solução de SDS. Os espectros infravermelho foram obtidos em forma de películas sólidas. A análise dos espectros vibracionais nos permitiu concluir que a estrutura secundária da crotamina é multiconformacional, sendo composta de segmentos em estruturas β, α-hélice, estruturas ao acaso, e também de conformação de dobras β. As três ligações dissulfeto apresentam a conformação “gauche-gauche-gauche", a cadeia lateral da tirosina encontra-se enterrada no interior da molécula, os dois resíduos de triptofano encontram-se expostos à superfície da proteína globular e o resíduo de metionina apresenta a conformação “gauche-gauche". Os espectros vibracionais da crotamina a pH 1, 8 e 11, 2 revelaram desnaturação parcial da proteína. A existência de 3 pontes dissulfeto confere uma estabilidade conformacional, que mantém a conformação nativa, num intervalo de pH muito grande. Em solução de SDS observamos um aumento na estrutura ao acaso e uma diminuição na α-hélice, apresentando um comportamento similar ao que ocorre com a crotamina a pH 11, 2. De modo geral, os resultados obtidos confirmam as conclusões apresentadas por outras técnicas, com relação à estrutura e conformação da crotamina.

Vibrational Raman and infrared spectroscopy has been used extensively in investigating the structures of biological macromolecules in the last fifteen years. The vibrational spectra of proteins are very complicated and after extensive work with model systems they can be confidently interpreted to obtain fundamental information about structure and conformation. This work consists of the structural and conformational study of crotamine by vibrational Raman and infrared spectroscopy. Crotamine is a basic rattlesnake neurotoxin isolated from the venom of Brazilian snake Crotalus durissus terrificus. It contains 42 amino acids residues with sequency determined and three disulfide linkages. It has a molecular weight of 4880 and isoelectric point of 10.3. We obtained the Raman spectra of crotamine in the lyophilized powder, aqueous solution, deuterated aqueous solution, pH 1.8 and 11.2 buffers solutions and in SDS solution. The infrared spectra were obtained as solid films. From the vibrational spectra analyses it was concluded that the secondary structure of crotamine is multiconformational, being composed of fractions of β sheet, α-helix, disordered structure and also of the β turns conformation. The three disulfide linkages present the “gauche–gauche-gauche" conformation, the side chain of tyrosine is buried inside the fold of the molecule, the two tryptophans side chains are exposed on the surface of the molecule and the methionine side chain has a “gauche-gauche" conformation. The vibrational spectra of crotaminme at pH 1.8 and 11.2 showed partial denaturation. The three disulfide bridges reflects a compact structure that maintain the native conformation in a large pH range. The SDS solution showed an increase in the random coil structure and a decrease in the α-helix, showing a similar behavior with the crotamine conformation at pH 11.2 solution. In general, the results obtained confirmas the conclusions presented by other technics about the structure and conformation of crotamine.