Simulación computacional de reactividad química de hemoproteínas

ESTRIN, D.A.

San Andrés, Colombia

Congreso; Reunión de Químicos Teóricos de Expresión Latina (QUITEL); 2009

<!-- @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } --> En este trabajo se presenta una investigación de las bases moleculares de la unión de ligandos y de la reactividad química de hemoproteínas empleando técnicas de simulación computacional. En primer lugar, se analizan los efectos distales, proximales y de las fluctuaciones térmicas en la unión de ligandos diatómicos al hemo, empleando una combinación de simulaciones de dinámica molecular clásica (MD) y cálculos híbridos cuántico-clásicos (QM-MM). La relación entre las propiedades estructurales y las energías de unión y constantes cinéticas se discuten para varias proteínas seleccionadas: mioglobina, leghemoglobina, minihemoglobina de C. Lacteus, hemoglobina de Ascaris, etc. En segundo lugar, presentaremos un estudio de la relación entre la migración de ligandos y la dinámica proteica obtenida a través de simulaciones de MD clásicas en combinación con esquemas de muestreo avanzados. Estas técnicas permiten obtener información acerca de perfiles de energía libre y sitios de almacenamiento. Resultados para la hemoglobina truncada N de M. Tuberculosis, proteína crucial en el mecanismo de patogenicidad del microorganismo, se mostrarán como ejemplo ilustrativo en el que se sugiere un novedoso mecanismo dual de migración de los ligandos NO y O2 diseñado para una eficaz detoxificación del NO por la proteína oxigenada. Finalmente, mostraremos un análisis de las bases moleculares de la hexacoordinación endógena en neuroglobina humana, que sugiere que la flexibilidad del loop CD juega un rol crucial en la determinación de las propiedades de unión de ligandos.