Buscando el origen de la eficiencia catalítica en la Metiltransferasa de Ácido Salicilico utilizando simulación computacional: ¿Trampa entrópica vs estabilización del estado de transición?

DEFELIPE, LUCAS ALFREDO; MARTI, MARCELO ADRIÁN; TURJANSKI, ADRIAN GUSTAVO

Buenos Aires

Congreso; 40º Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Biofísica; 2011

Sociedad Argentina de Biofísica

La eficiencia catalítica se encuentra en la mayoría, sino en todos losprocesos biológicos1. El origen de la aceleración en la velocidad de lasreacciones catalizadas por enzimas tiene una explicación termodinámica quese encuentra enmarcada en dos grandes teorías: la basada en la teoría deestabilización del estado de transición2 (TS) y la teoría de reorganizacióndel sustrato (trampa entrópica)3. Clarkia breweri es una pequeña planta enla cual la formación de metil salicilato (MSA) esta mediado por unametiltransferasa. Dicha proteína (pdb id: 1M6E) ha sido cristalizada con S-adenosil-L-homocisteina (SAH) y ácido salicílico4. Ha sido propuesto queesta enzima baja la energía de activación al estabilizar el estado detransición4 sin embargo el mecanismo no ha sido elucidado. En este trabajorealizamos cálculos de la reacción con un esquema QM-MM y estudiamosla unión de sustratos y productos por Dinámica Molecular. El mecanismoobtenido para la reacción fue asociativo con una barrera de activación bajapero interesantemente significativamente más alta que en vacío. Dado quelos sustratos tienen carga opuesta, +1 y -1, la reacción es rápida en vacío ymuy lenta en solución acuosa. Mediante un análisis de energías de uniónobservamos que el rol central de la enzima es acercar los sustratos y noestabilizar el estado de transición.