Grados de libertad internos, motivos estructurales y energética conformacional del radical 5'-deoxyadenosil:...

Área de la Ciencia:

• Química computacional es la química computacional.
• Química biofísica y bioquímica.
• Química cuántica es la química cuántica.

Sus antecedentes:

• El radical 5'-deoxyadenosyl es un intermediario clave en la química radical dentro de los sistemas biológicos, particularmente en las enzimas dependientes de la coenzima B12.
• Comprender su superficie de energía potencial es crucial para dilucidar los mecanismos de reacción y la función de las enzimas.

Objetivo del estudio:

• Para explorar computacionalmente la superficie de energía potencial del radical libre 5'-deoxyadenosyl en la fase gaseosa.
• Identificar las interacciones clave y los cambios conformacionales que rigen su reactividad y estabilidad.
• Para correlacionar los hallazgos computacionales con las observaciones experimentales de adenosilcobalamina.

Principales métodos:

• La teoría funcional de densidad (DFT) y la teoría de perturbaciones de Møller-Plesset de segundo orden (MP2).
• Utilizó conjuntos de base 6-31G(d) y 6-31++G(d,p) para los cálculos.
• Análisis de las interacciones atractivas y repulsivas, incluidos los enlaces de hidrógeno y los efectos estéricos.

Principales resultados:

• La vía de ciclización 5',8 es energéticamente favorable (exotérmica en ~ 20 kcal / mol) pero cinéticamente obstaculizada.
• Los enlaces de hidrógeno entre los grupos hidroxilo y la adenina N3 son fuerzas atractivas significativas en los isómeros abiertos.
• La rotación de ribosa-adenina tiene un impacto significativo en la energía debido a las interacciones repulsivas y atractivas.

Conclusiones:

• La rotación del enlace de glucosilo puede ser un factor primario en la migración radical de largo alcance en las enzimas.
• La sinergia entre la rotación del glicosilo y la escisión del enlace Co-C podría explicar la labilización en la adenosilcobalamina.
• La influencia del entorno proteico requiere más investigación.