Estudios teóricos sobre el paso de desacilación de la catálisis de la serina proteasa en la fase gaseosa, en solución...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Química computacional es la química computacional.
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• Las serine proteasas son enzimas cruciales involucradas en varios procesos biológicos.
• Comprender el mecanismo catalítico, particularmente la desacilación, es clave para la función de las enzimas.
• Estudios previos han propuesto diferentes mecanismos para la catálisis de la serina proteasa.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo de desacilación de las serina proteasas.
• Para investigar el papel del disolvente y el entorno enzimático en la vía de reacción.
• Para determinar el perfil energético de las etapas catalíticas.

Principales métodos:

• Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT).
• Ab initio Cálculos de mecánica cuántica y mecánica molecular (QM/MM).
• Dinámica Molecular (DM) y simulaciones de muestreo general.

Principales resultados:

• El mecanismo de desacilación se desplaza de concertado en la fase gaseosa a paso a paso con disolvente o enzima.
• En la enzima se forma un intermediario tetraédrico estable, estabilizado por las interacciones electrostáticas.
• El primer paso, formando el intermedio, es la determinación de la velocidad con una energía de activación más baja que en el agua.
• Los pasos posteriores implican pequeñas barreras debido a los movimientos de la cadena lateral y los correlacionados reordenamientos del sitio de unión.

Conclusiones:

• El entorno de la enzima altera significativamente el mecanismo de desacilación de la serina proteasa.
• Las interacciones electrostáticas, en particular el agujero de oxyanión y Asp102, estabilizan el intermediario tetraédrico.
• Se sugiere que la liberación del producto se combine con el proceso de desacilación.