Sesión científicaPremiosNobel 2013
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sistema. Es por ello que se suele fijar la longitud de los enlaces covalentes a sus
valores de equilibriomediante el algoritmo SHAKE(25). De esta forma se aumenta
el tiempode integracióna2 fsyseacelera lavelocidaddel cálculo.
La dinámicamolecular permite, entre otras aplicaciones dentro del campo
de laquímica:
•
Predecir estructuras y propiedades de proteínas que se diferencian
sóloenunospocosaminoácidos.
•
Refinarunmodeloresueltoporhomología.
•
Estudiar la estabilidad de una proteína frente a variaciones de pH,
temperaturaodisolvente.
•
Estudiar cambios conformacionales asociados con las propiedades
catalíticasdeunaenzima (estabilizacióndeunestadode transición).
•
Estudiar lasaperturasycierresdesitiosactivosdebiomoléculas.
•
Estudiar la estabilidad del modo de unión de un ligando a una
proteína.
•
Estudiar selectividadyafinidaddeun ligandoporunaproteína.
3.2. Laprimeradinámicamoleculardeunabiomolécula
Si las aplicaciones de la química cuántica son numerosísimas, el uso de la
mecánicamolecularesquizásaúnmayorentodos los camposde laquímica.
Una vez más los galardonados fueron pioneros en la utilización de esta
metodología para el estudio de sistemas biológicos. Así, seleccionaron la BPTI
(Inhibidor de la tripsina pancrática bovina) para llevar a cabo la que se considera
laprimerasimulacióndedinámicamoleculardeunabiomolécula.
Seleccionaron esta proteína por ser de pequeño tamaño, poseer una
estabilidad relativa bastante razonable y porque se disponía en ese momento de
unaestructuracristalinaconbuenaresolución(1.5A), disponible(26).
Esta dinámica duró tan sólo 9.2 ps, sin embargo fue fundamental para
reemplazar lavisióngeneralizadade lasproteínas comoestructuras rígidas(27).
4.QM/MM
Para el modelado de reacciones enzimáticas y otros procesos
biomoleculares que involucran cambios en la estructura electrónica, como ruptura
y formación de enlaces,
transferencia de carga o excitación electrónica, la
metodologíamixtaQM/MMsehaconvertidoenelmétododeelección.
