J. R. Lacadena, J. A. Esteban, B. dePascual
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conectadas por unos resortes (los enlaces formados por los electrones) que
verifican la ley de elasticidad de Hooke. Frecuentemente esta simplificación es a
menudo comparada comoun sistemadebolas ymuelles. Esta analogía responde a
las siguientes características: cada bola encierra las propiedades de un átomo,
propiedades que dependen en realidad de su distribución electrónica. En la
mecánica molecular, en lugar de calcular la función de onda en cada sistema, se
estima el valor de las propiedades derivadas de esta a través de una serie de
parámetros. La primera consideración es definir un conjunto de tipos de átomos,
cada unode los cuales viene determinadono sólopor el elemento a que se refiere
(oxígeno, carbono...) sinopor losdiferentesestadosenqueestesepuedeencontrar
en un sistema molecular (carbono con hibridación sp
2
, carbono con hibridación
sp
3
...). Una vez definido el conjunto de átomos, el efecto de la distribución
electrónica se puede aproximar a través de la inclusión de una serie de cargas
parciales (
partialcharges
) para cada átomo. Estas cargas se habránde definir para
cada molécula con la que se trabaja, puesto que dependen no solo del tipo de
átomo sino del entorno molecular. El método de cálculo de carga parcial varía
desde aproximaciones topológicas, como las cargas de Gasteiger-‐Marsili,(14) a
métodos teóricamentemás exactos, como el
restrainedelectrostaticpotentialfitting
(RESP)(15) empleado para definir las cargas parciales mediante un ajuste que
pretende reproducir lo mejor posible la distribución del potencial electrostático
molecular, calculada ab initio con una base 6-‐31G*. Existen otros métodos
intermedios, como por ejemplo los basados en el análisis de Mulliken de la
distribución electrónica sobre el hamiltoniano AM1. Es común el empleo de los
métodos de cálculode cargas rápidos (Gasteiger, AM1) en los estudios dedocking,
mientras que procedimientos más elaborados como el RESP se reservan para
estudios de dinámica molecular o para el cálculo de energía libre de unión. Las
cargas parciales son necesarias para calcular interacciones de tipo electrostático
que se dan entre dos átomos
i
y
j
que no están enlazados, a través del término de
interacciónculómbica:
ij
j i
jiel
r
qq
V
πε
4
1
),(
−=
(
4)
siendo
q
la carga parcial de cada átomo,
r
la distancia que los separa y e la
constante dieléctrica del medio, que representa la oposición del entorno (agua y
proteína) a la interacción entre ambas cargas. El valor de esta constante es de e=
80para el agua, mientras que los valores típicos de proteínas sonmuchomenores
(entre 2 y 5). Sin embargo, pueden existir microentornos proteicos más polares
donde el valor de
e
se incremente. Se puede afirmar que el uso de esta constante
pretende incorporar todos aquellos efectos que no han sido explícitamente
