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José María Sánchez Montero
Tabla 1B. Evolución de las técnicas computacionales en función del conocimiento de la estructura del ligando y el receptor.
ESTRUCTURA DEL ESTRUCTURA DEL RECEPTOR
LIGANDO CONOCIDA DESCONOCIDA
Interacciones ligando-
Modelos de farmacóforos
receptor
CONOCIDA Búsquedas 3D basadas en
el ligando/ farmacóforo
Dinámica Molecular y QSAR 2D y 3D
Técnicas de docking
Diseño de novo Generar estructuras en 3D
DESCONOCIDA Medidas de Similitud y
Diversidad Molecular
Búsquedas 3D basadas Química Combinatoria
en el diseño
2. MODELADO MOLECULAR E INGENIERÍA la estabilidad de la enzima. En este contexto, la evolución
RACIONAL DE ENZIMAS dirigida puede ofrecer una solución al problema.
Algunos de los logros más relevantes de las técnicas Estudios recientes han puesto de manifiesto la
computacionales en Biocatálisis provienen de la ingeniería utilización de los métodos de simulación molecular en la
racional de enzimas. Esta aproximación a la evolución del inducción de la promiscuidad catalítica de las enzimas, es
biocatalizador es a veces vista en competencia con la decir reacciones para las que en principio un ligando no es
evolución dirigida. La modelización molecular es muy el sustrato natural de esa enzima. En el ejemplo mostrado
adecuada para optimizar interacciones enzima-sustrato así en la figura 3 se propone un estado de transición para la
como el mecanismo catalítico de la enzima. Sin embargo, reacción deseada, posteriormente se propone un centro
el diseño computacional en general es mucho menos activo capaz de estabilizar el estado de transición por
eficiente en la identificación de los efectos de las métodos de mecánica cuántica y posteriormente se acopla
mutaciones que se encuentran alejadas del centro activo: ese centro activo en un andamio adecuado utilizando
estas mutaciones pueden todavía alterar la estructura de la algoritmos como Rosetta.
proteína y modificar el comportamiento del catalizador o
Figura 3. Modificación de un centro activo para la consecución de la actividad deseada.
3. RECONOCIMIENTO ENZIMA-SUSTRATO Y menor. En el primer caso, esto se debe a que la
SELECTIVIDAD DE LA ENZIMA estabilización de la enzima se consigue más a menudo a
través de diferentes rutas (por ejemplo, mediante evolución
Las técnicas de modelización molecular se han dirigida).
convertido en herramientas de rutina en la descripción de
las interacciones enzima-sustrato. Más temas de interés La mayoría de los estudios computacionales realizados
tales como la mejora de la estabilidad de la enzima y la en el campo de la Biocatálisis se concentran en la
modelización de efecto del disolvente sobre las reacciones predicción de la selectividad de la enzima. Esto implica el
biocatalizadas han sido investigadas en una proporción cálculo de la constante de la selectividad (kcat/KM), que
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