Simulación de reactividad química en hemoproteínas

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El trabajo de tesis puede subdividirse en dos incisos generales: el desarrollode técnicas de simulación computacional orientadas al tratamiento de losefectos del entorno en sistemas moleculares de gran tamaño, y la aplicaciónde estas y otras metodologías de cálculo a diversos problemas atenientes a...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Scherlis Perel, Damián Ariel
Formato: Tesis Doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2002
Materias:
HEMOPROTEINAS
DFT
QM-MM
PORFIRINAS
SIMULACION COMPUTACIONAL
HEME-PROTEINS
PORPHYRINS
COMPUTER SIMULATION
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3438_ScherlisPerel
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description El trabajo de tesis puede subdividirse en dos incisos generales: el desarrollode técnicas de simulación computacional orientadas al tratamiento de losefectos del entorno en sistemas moleculares de gran tamaño, y la aplicaciónde estas y otras metodologías de cálculo a diversos problemas atenientes a lareactividad de las hemoproteínas. En relación con el primer ítem, se halla la implementación de un métodohíbrido que combina el cálculo de estructura electrónica con un campo defuerzas clásico, introduciendo de manera autoconsistente en el hamiltonianomecanocuántico el potencial electrostático proveniente de una distribuciónde cargas parciales. Esta clase de técnicas, denotada habitualmente conlas siglas QM-MM (Quantum Mechanics-Molecular Mechanics), resulta útilpara el estudio de los efectos del entorno, por ejemplo un solvente o una proteína. La implementación del método híbrido fue realizada sobre el programa SIESTA, un algoritmo de cómputo basado en la teoría de los funcionales de ladensidad (DFT) que utiliza funciones de base numéricas y pseudopotenciales. En lo que respecta al segundo inciso, se realiza en primer término unestudio metodológico tendiente a evaluar la aptitud de los diferentes tratamientosmecanocuánticos para describir la configuración electrónica de lasmetaloporfirinas. Seguidamente la investigación se focaliza sobre tres problemasespecíficos: (i) inhibición del citocromo P450 por el óxido nítrico; (ii)relación entre la afinidad por el oxígeno molecular y las uniones hidrógeno enla cavidad distal de la hemoglobina; (iii) modulación del efecto trans negativodel NO en el sitio activo de diferentes hemoenzimas, y sus implicancias en laactivación de la guanilato ciclasa. A través de estos ejemplos se realiza unalectura microscópica de la actividad de las hemoproteínas, de sus propiedadesreactivas, y de la modulación que sobre el sitio activo ejerce el entorno. Seestudian los efectos de los residuos proximales y distales, y se caracterizandistintos aspectos energéticos, estructurales y electrónicos que contribuyen ala interpretación de observaciones experimentales.
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