Factores que controlan el mecanismo de las reacciones no redox de NAD (((+)

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• El β-Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD(+)) es una coenzima vital para las reacciones redox y no redox.
• Las enzimas ADP-ribosiladoras cortan el enlace NAD (((+) nicotinamida-glicosilo, pero el papel del grupo difosfato está poco estudiado.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el papel de la fracción de difosfato NAD (((+) en los mecanismos de reacción.
• Investigar cómo el tipo de nucleófilo y el medio de reacción influyen en la hidrólisis de NAD.
• Para explorar los factores que controlan la escisión del enlace nicotinamida-glucosilo NAD (((+).

Principales métodos:

• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Métodos dieléctricos de continuo para el modelado de vías de reacción (S(N) 1 y S(N) 2).
• Evaluación del papel estabilizador del grupo difosfato en varios estados de reacción e interacciones entre nucleófilos.

Principales resultados:

• El grupo difosfato estabiliza significativamente el estado básico de NAD (((+), el intermediario de oxocarbocación, el producto y el nucleófilo.
• La naturaleza química del nucleófilo y la matriz proteica afectan críticamente el mecanismo de reacción.
• Una intrincada interacción de factores controla la vía de escisión de los enlaces NAD (((+).

Conclusiones:

• La fracción de difosfato es crucial para estabilizar los intermedios y los estados de transición en la hidrólisis de NAD (((+).
• La comprensión de estos factores proporciona información sobre la aceleración de la reacción catalizada por enzimas.
• Esta investigación pone de relieve nuevos mecanismos en el procesamiento enzimático de NAD (((+).