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Sesión
científica
Premios
Nobel
2013

Refinamiento
de
estructuras.

Una
aplicación
especialmente
interesante
es
su
combinación
con
datos

experimentales
como
el
refinamiento
de
la
estructura.
Una
técnica
prometedora

utilizada
por
primera
vez
por
Ryde
y
colaboradores(32)
aplica
el
método
QM/MM

para
refinar
los
datos
estructurales
a
partir
de
un
solo
cristal
de
difracción
de

rayos
X(33)
,
RMN(34)
o
EXAFS(35).
La
idea
básica
es
usar
un
QM/MM,
en
lugar
de

sólo
MM,
y
el
modelo
obtenido
se
refina
teniendo
en
cuenta
los
datos

experimentales.
Esta
aplicación
alivia
el
problema
que
surge
con
la
fiabilidad
de
los

datos
experimentales
alrededor
del
sitio
activo,
porque
los
métodos
MM
han
sido

cuidadosamente
desarrollados
para
describir
las
proteínas,
pero
son
menos
fiables

para
los
sustratos
o
cofactores.

Reactividad

Las
reacciones
enzimáticas
han
sido
el
objetivo
principal
de
los

métodos

QM/MM.

Dentro
de
la
gran
variedad
de
sistemas
estudiados
uno
de
los
más

representativos
es
el
de
la
corismatomutasa.

La
corismatomutasa
es
una
enzima
que
cataliza
la
transposición
de
Claisen

de
corismato
a
prefenato
(Figura
10),
un
paso
clave
en
la
vía
del
ácido
siquímico

que
da
lugar
a
la
síntesis
de
aminoácidos
aromáticos
en
plantas,
hongos
y

bacterias.
Esta
reacción
constituye
un
raro
ejemplo
de
una
reacción
pericíclica
en

un
sistema
biológico
y
ha
sido
el
objeto
de
numerosos
estudios
teóricos.

Figura
10.-­-Reordenamiento
de
claisen
de
ácido
corísmico
a
prefénico
por
medio
de
la

corismatomutasa.

Lyne,
Mulholland
y
Richards
publicaron
en
1995
el
primer
estudio
QM/MM

(AM1/CHARMM)
de
la
corismatomutasa(36).
Optimizaron
la
estructura
del

reactivo
y
el
perfil
de
la
reacción
e
identificaron
residuos
esenciales
dentro
del

sitio
activo
de
la
enzima.
Observaron
que
el
complejo
enzima
sustrato
está

distorsionado
comparado
con
los
cálculos
previos
en
fase
gaseosa,
pareciéndose

más
al
estado
de
transición,
de
forma
que
un
residuo
de
arginina
y
otro
de

glutámico
estabilizan
esta
disposición.
Llegaron
a
la
conclusión
de
que
la

estabilización
electrostática
del
estado
de
transición
es
la
contribución
más

importante
al
proceso
de
catálisis,
en
este
caso.

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