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 e as interações intermoleculares usadas por enzimas e catalisadores sintéticos para acelerar a velocidade de reações sejam 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, principalmente 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 diversos materiais em fase condensada.
Veja alguns de nossos artigos nesta área:
- Modelling the hydrolysis of iron-sulfur clusters. Teixeira MH, Curtolo F, Camilo SG, Field MJ, Zheng P, Li H e Arantes GM. J. Chem. Inf. Model., 60, 653-660, 2020;
- Homolytic cleavage of Fe-S bonds in rubredoxin under mechanical stress. Arantes GM, Bhattacharjee A, Field MJ, Angew. Chem. Int. Ed., 52, 8144-8146, 2013;
- The catalytic acid in the dephosphorylation of the Cdk2-pTpY/CycA protein complex by Cdc25B phosphatase. Arantes GM, J. Phys. Chem. B., 112, 15244–15247, 2008;
- A computational perspective on enzymatic catalysis. Arantes GM, Quim. Nova, 31, 377-383 , 2008;
