Bases Moleculares de la Reactividad de Hemoproteínas

CAPECE, L; CRESPO, A; FERNÁNDEZ, ML; MARTÍ, M; ESTRIN, D.

Termas de Rio Hondo

Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica; 2005

Las hemoproteínas son un grupo de proteínas muy diverso, que contienen como centro activo un complejo hierro-protoporfirina IX. En este trabajo estudiaremos distintos aspectos moleculares relacionados con el mecanismo de acción de tres hemoproteínas (Citocromo c´, óxido nítrico cintaza y la hemoglobina truncada N) utilizando métodos de simulación híbridos cuántico-clásicos (QM-MM) Los métodos QM-MM son muy útiles para el estudio de reacciones químicas en sistemas biológicos (enzimas), donde el número de átomos  es del orden de 5000 ? 50000. En estos sistemas no podemos utilizar los métodos tradicionales basados en la mecánica cuántica (QM) (dado que el número de átomos es muy grande), ni de la mecánica molecular (MM) (ya que no podríamos estudiar reacciones químicas). Utilizaremos entonces métodos híbridos QM-MM que nos permiten estudiar reacciones químicas en tiempos cortos. Se basan en el siguiente esquema: Sistema reactivo (soluto): QM Entorno (solvente): MM En este trabajo utilizaremos el Método SIESTA basado en  DFT. Este método ha demostrado ser de gran utilidad en el estudio de sistemas como los presentados en este trabajo. Los métodos QM-MM y en especial el método Siesta, permiten estudiar mecanismos de reacciones que ocurren en sistemas de gran número de átomos en tiempos razonables y con buenos resultados. Esto lo vemos por ejemplo en el caso de la citocromo c´ o la hemoglobina truncada. Además podemos analizar los efectos particulares producidos por diferentes residuos en la estabilidad de un complejo en particular (como el complejo pentacoordinado con NO en la citocromo c´) así como también la influencia de un residuo en particular en el mecanismo de funcionamiento de una enzima (este es el caso de los resultados obtenidos por la óxido nítrico sintasa)