Simulación computacional de hemoproteínas

ESTRIN, DA; MARTI, MA, CRESPO, A; SCHERLIS, DA; CAPECE, L, FERNÁNDEZ, ML

Rosario

Workshop; 1er Workshop Argentino de Química Bioinorgánica; 2004

La investigación de hemoproteínas es de gran interés debido a su ubicuidad en distintas especies y a su enorme variedad de funciones. La reactividad de estos sistemas está modulada sutilmente por el entorno del grupo hemo, y por lo tanto, su modelado además de un tratamiento cuántico para el sitio activo, requiere la inclusión en el esquema computacional de los efectos del medio en la estructura electrónica del hemo. En este trabajo presentaremos un esquema híbrido cuántico-clásico (QM-MM) desarrollado en nuestro grupo, que permite describir el sitio activo del sistema a nivel de la teoría funcional de la densidad, y el resto del mismo mediante potenciales parametrizados clásicos. Este tipo de esquemas permite investigar el comportamiento del grupo hemo en sistemas modelo aislados y en solución, como así también en el seno de una proteína, y obteniendo una comprensión microscópica de los determinantes estructurales de la reactividad. Ejemplificaremos la aplicación de esta metodología a los siguientes problemas: (i) mecanismo de la reacción de la enzima nitrito reductasa de Pseudomonas aeruginosa. (ii) efecto trans del óxido nítrico en la enzima citocromo c´ de Alcalignes xylosoxidans. (iii) mecanismo de oxidación del NO por grupos hemo oxigenados modelo y por la hemoglobina truncada de Mycobacterium tuberculosis.