Modelado molecular de reacciones enzimáticas

Abstract

Las enzimas son macromoléculas de origen biológico que actúan como catalizadores de las reacciones químicas responsables de la funcionalidad de los seres vivos. Así, las enzimas intervienen en diferentes procesos biológicos, tales como la digestión de alimentos, la transmisión de impulsos nerviosos, la fecundación, entre otros. Por otro lado, las enzimas pueden ejercer su poder catalítico aún por fuera de los organismo vivos (i.e. se pueden aislar y utilizar en un medio de reacción diferente al del organismo del que provienen). Una característica importante de las reacciones enzimáticas es que pueden ocurrir bajo condiciones de reacción suave (e.g.temperatura y pH moderados), lo que ha hecho a las enzimas atractivas para el desarrollo de procesos biotecnológicos amigables con el medio ambiente. De hecho, las enzimas han logrado constituirse hoy día como catalizadores valiosos en síntesis orgánica (e.g. en la síntesis de fármacos), ya que además son altamente selectivas y disminuyen el riesgo de obtener productos de reacción indeseados1.Por todo lo anterior, las enzimas son el objeto de estudio de numerosas investigaciones a nivel mundial. Las investigaciones con enzimas abarcan desde los experimentos hasta los estudios in silico . La ventaja de estos últimos es que brindan información a nivel molecular a la cual no es posible acceder experimentalmente. El estudio in silico (o modelado molecular) de una reacción enzimática permite comprender claramente cuáles son las bases moleculares res ponsables de las propiedades catalíticas (especificidad, selectividad, estabilidad, etc) que puede exhibir una enzima al catalizar una reacción determinada2,3. Obtener este tipo de información resulta bastante útil en diferentes campos de investigación, como por ejemplo, en el diseño racional de fármacos, insecticidas, enzimas (mutantes), entre otros4,5,6.El modelado molecular de reacciones enzimáticas es un campo que ha sido muy poco explorado en Colombia pero que ha ganado gran atención en los últimos años2,3.