Avaliação in silico da enzima haloalcano desalogenase: Potenciais híbridos de Química Quântica/ Mecânica Molecular (QC/MM) para o estudo mecanístico da Sphin- gomonas paucimobilis UT26 (LinB)
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Data
2022-08-15
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Resumo
Os compostos orgânicos halogenados, principalmente os solventes, fazem parte do ciclo de vida de diversos
produtos. Além disso, esta classe de moléculas pode penetrar no meio ambiente como resíduos tóxicos. Devido
a este fato, são necessários esforços e investimentos para construir uma estrutura capaz de lidar com os resíduos
gerados nesta atividade. Após décadas de avanços, ainda há descarte massivo dessas substâncias nos
ecossistemas. A enzima haloalcano desalogenase está envolvida na atividade de degradação de uma variedade
de compostos halogenados cíclicos e alifáticos. Assim, microrganismos que possuem essas enzimas em seu
metabolismo apresentam potencial biotecnológico para aplicação de biorremediação em ambientes
contaminados. Modelos computacionais podem prever a eficiência do poder catalítico destas enzimas quando
expostas aos compostos resultantes da ação antrópica. Os métodos computacionais híbridos de química
quântica/mecânica molecular (QC/MM) são ferramentas poderosas para o processo exploratório de reações
enzimáticas. Esta pesquisa tem como objetivo aplicar métodos computacionais para estudar a eficiência da
enzima haloalcano desalogenase. O método de trabalho compreende a realização de simulação de dinâmica
molecular, utilizando os campos de força da família AMBER. Os cálculos híbridos foram implementados
através do programa EasyHybrid, conectado ao software pDynamo. A partir desta configuração e de acordo com
os resultados, o caminho reacional apresenta uma etapa lenta de reação SN2, seguida de hidrólise para a quebra
intermediária e formação do produto. Foi possível comprovar que o tamanho da região quântica e o átomo de
halogênio do substrato impactam diretamente na barreira energética da reação.
Descrição
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Química Medicinal, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre
Palavras-chave
Química Computacional, QC/MM, Enzimologia, [en] Computational Chemistry, [en] Enzymology