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:
- Redox-activated proton transfer through a redundant network in the Qo site of cytochrome bc1, Arantes GM, J. Chem. Inf. Model., 65, 2660, 2025;
- Dissecting reaction mechanisms and catalytic contributions in flavoprotein fumarate reductases, Curtolo F, Arantes GM, J. Chem. Inf. Model., 63, 3510, 2023;
- Mechanisms for flavin mediated oxidation: Hydride or hydrogen-atom transfer? Curtolo F e Arantes GM. J. Chem. Inf. Model., 60, 6282-6287, 2020;
- A computational perspective on enzymatic catalysis. Arantes GM, Quim. Nova, 31, 377-383 , 2008;
