“Estudio conformacional comparativo de tripéptidos que incluyen aminoácidos aromáticos”.

EXEQUIEL E. BARRERA GUISASOLA; MARCELO F. MASMAN; RICARDO D. ENRIZ; ANA M. RODRÍGUEZ

Ciudad de Salta

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica y Química Inorgánica

El estudio de tripéptidos tiene gran importancia biológica ya que son los bloques constitutivos indispensables para la predicción de la estructura de proteínas. Un tripéptido representa el mínimo modelo de las fuerzas presentes en los ordenamientos conformacionales, considerando tanto las cadenas principales como las cadenas laterales de los aminoácidos participantes. Los tripéptidos que contienen al menos un anillo aromático presentan un interés especial debido a las posibles interacciones entre los electrones π deslocalizados de los anillos aromáticos con los enlaces peptídicos. Las estructuras de pequeños péptidos tales como Phe-Gly-Gly (FGG), Trp-Gly (WG) y Trp-Gly-Gly (WGG) ya han sido publicadas, sin embargo el tripéptido Tyr-Gly-Gly (YGG) no ha sido estudiado hasta la fecha. En este trabajo por primera vez se explora el espacio conformacional de YGG por medio de cálculos mecanocuánticos y los resultados se comparan con los tripéptidos FGG y WGG. Para el estudio de la hipersuperficie de energía potencial conformacional de YGG se consideraron cinco ángulos torsionales para la cadena principal con los enlaces peptídicos en trans (ωi ≈ 180°). Considerando que existen tres mínimos para cada una de las variables (g+, a, g-) el análisis conformacional multidimensional (MDCA) predice 35 = 243 conformaciones. También se tuvieron en cuenta las conformaciones syn y anti del grupo carboxilo (0° and 180°, respectivamente). Así, los 486 confórmeros se optimizaron empleando cálculos ab initio RHF/6-31G(d) para la molécula neutra en fase gaseosa. En la superficie de energía potencial (SEP) se localizaron 83 confórmeros con el grupo carboxilo en syn y 65 confórmeros con el grupo carboxilo en anti. Todos las conformaciones se encuentran dentro de un rango de energía de 14 kcal.mol-1 indicando la gran flexibilidad conformacional que presenta esta molécula. Considerando una ventana de 3 kcal.mol-1 se obtuvieron 13 conformaciones, siendo altamente preferidas las conformaciones plegadas, con interacciones del tipo C7 para el residuo glicina central, estabilizadas por un enlace puente hidrógeno intramolecular. También, para estas conformaciones de mínima energía se realizaron cálculos single point con los set de bases RHF/cc-pVTZ y RHF/aug-cc-pVTZ. Nuestros resultados mostraron que tanto el orden de las estructuras, así como las diferencias de energías entre las conformaciones obtenidas a partir de los cálculos RHF/6-31G(d) son muy similares a los obtenidos con los mayores niveles de teoría con un costo computacional mucho menor. Los trece confórmeros más estables de la SEP del tripéptido YGG se compararon con las conformaciones más estables de los tripéptidos FGG y WGG. Las geometrías de las cadenas principales son en general las mismas, pero el mínimo global y el primer mínimo local obtenidos para YGG, no son conformaciones preferidas para los tripéptidos FGG y WGG. La mayor estabilidad de estos confórmeros de YGG puede ser atribuida a las interacciones puente hidrógeno intramolecular del tipo OHTyr…C=O (cadena lateral/backbone). También, nuestros resultados están en buen acuerdo con los datos estructurales experimentales de Rayos X informados para YGG1.