Page 190 - 80_02

Sesión
científica
Premios
Nobel
2013

sistema.
Es
por
ello
que
se
suele
fijar
la
longitud
de
los
enlaces
covalentes
a
sus

valores
de
equilibrio
mediante
el
algoritmo
SHAKE(25).
De
esta
forma
se
aumenta

el
tiempo
de
integración
a
2
fs
y
se
acelera
la
velocidad
del
cálculo.

La
dinámica
molecular
permite,
entre
otras
aplicaciones
dentro
del
campo

de
la
química:

• Predecir
estructuras
y
propiedades
de
proteínas
que
se
diferencian

sólo
en
unos
pocos
aminoácidos.

• Refinar
un
modelo
resuelto
por
homología.

• Estudiar
la
estabilidad
de
una
proteína
frente
a
variaciones
de
pH,

temperatura
o
disolvente.

• Estudiar
cambios
conformacionales
asociados
con
las
propiedades

catalíticas
de
una
enzima
(estabilización
de
un
estado
de
transición).

• Estudiar
las
aperturas
y
cierres
de
sitios
activos
de
biomoléculas.

• Estudiar
la
estabilidad
del
modo
de
unión
de
un
ligando
a
una

proteína.

• Estudiar
selectividad
y
afinidad
de
un
ligando
por
una
proteína.

3.2.
La
primera
dinámica
molecular
de
una
biomolécula

Si
las
aplicaciones
de
la
química
cuántica
son
numerosísimas,
el
uso
de
la

mecánica
molecular
es
quizás
aún
mayor
en
todos
los
campos
de
la
química.

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

la
primera
simulación
de
dinámica
molecular
de
una
biomolécula.

Seleccionaron
esta
proteína
por
ser
de
pequeño
tamaño,
poseer
una

estabilidad
relativa
bastante
razonable
y
porque
se
disponía
en
ese
momento
de

una
estructura
cristalina
con
buena
resolución
(1.5
A),
disponible(26).

Esta
dinámica
duró
tan
sólo
9.2
ps,
sin
embargo
fue
fundamental
para

reemplazar
la
visión
generalizada
de
las
proteínas
como
estructuras
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

metodología
mixta
QM/MM
se
ha
convertido
en
el
método
de
elección.

423