Bioquímica computacional: una potente herramienta para desvelar el origen de la reactividad enzimática

Resumen

Resumen: En este artículo se presenta un resumen sobre las posibilidades que ofrece la química computacional en el ámbito de la reactividad química en sistemas biológicos. Basado en estudios teóricos QM/MM llevados a cabo en nuestro laboratorio, se muestran algunos ejemplos de reacciones enzimáticas con diferentes objetivos, desde desvelar el origen de su extraordinario poder catalítico hasta aplicaciones en el diseño de inhibidores o de nuevos biocatalizadores. Los primeros tendrán una aplicación en la síntesis de fármacos más potentes y selectivos, mientras que nuevos biocatalizadores pueden tener un gran impacto en muchos sectores de la industria.
Palabras clave: Catálisis Enzimática, Dinámica Molecular, Superficies de Energía Libre, QM/MM, Simulaciones Teóricas.
Abstract: This article presents a summary of the possibilities offered by computational chemistry in the field of the chemical reactivity in biological systems. Based on QM/MM theoretical studies carried out in our laboratory, several examples of enzymatic reactions with different objectives are shown, from revealing the origin of their extraordinary catalytic power to applications in the design of inhibitors or biocatalysts. The former will have an application in the synthesis of more potent and selective drugs, while new biocatalysts can have a great impact on many sectors of the industry.
Keywords: Enzyme Catalysis, Molecular Dynamics, Free Energy Surfaces, QM/MM, Theoretical Simulations.