Teoria e simulação de reatividade e catálise

Simulações computacionais empregando a técnica de potenciais híbridos de química quântica e mecânica molecular (QC/MM ou QM/MM) permitem que os mecanismos microscópicos de catálise, ou seja, as interações microscópicas usadas pelas enzimas para acelerar a velocidade de reações, sejam razoavelmente bem compreendidas.

Em 2013, o prêmio Nobel de Química foi concedido pelo desenvolvimento desta técnica de simulação.

Nosso grupo continua o desenvolvimento e aplica esta metodologia para estudar várias enzimas, incluindo metaloproteínas. No passado, já simulamos a catálise efetuada pelas Proteínas Tirosina-Fosfatases, permitindo a determinação da seqüência de transformações (quebra e formação de ligações químicas) e mudanças de estrutura do complexo enzimático que são observadas ao longo do progresso da reação.

A técnica de potenciais híbridos QC/MM também pode ser utilizada para estudar reações químicas e espectroscopia de diferentes materiais em fase condensada, como líquidos iônicos.

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