OXIDO NITRICO (NO) Sintetizado en vivo por la enzima NO-sintetasa Mensajero fisiológico unido al cofactor hemo de la guanilato ciclasa soluble Participa en muchas funciones biológicas: vasodilatación neurotrasmisión agregación de plaquetas, etc defensa

Sin embargo un exceso es dañino Produce especies muy reactivas Causa daños en las proteínas, ADN Enfermedades asociadas al estrés oxidativo (Parkinson y Alzheimer)

OBJETIVOS

Escoger el método semiempírico más adecuado (AM1 o PM3) Escoger los parámetros óptimos necesarios para aplicar MMH. Obtener los sitios de interacción más favorables Evaluar el efecto del agua en esta interacción para la alanina. Comparar los resultados obtenidos con los experimentales disponibles en Protein Data Bank(PDB).

(Hipersuperficie de Múltiples Mínimos) MMH (Hipersuperficie de Múltiples Mínimos) Conjunto canónico compuesto por una molécula de a.a. y una de NO Encontrar un número de celdas que representen las contribuciones más significativas a un estado del sistema Tomando como energía de referencia el estado de las moléculas no asociadas

DESARROLLO EXPERIMENTAL

AMINOACIDO BLOQUEADO

Optimizar utilizando el Mopac6 las geometrías del NO y los aminoácidos por separado Generar 50 conformaciones aleatorias del NO alrededor de cada aminoácido usando el programa Granada con una caja de 7 A0 Optimizar las celdas obtenidas con el Mopac6, utilizando las palabras claves: AM1/PM3,UHF,EF, PRECISE, PULAY,MMOK. Procesamiento estadístico, utilizando los programas input y Q3.

Elección del Método Semiempírico GLICINA AM1 PM3 METODO ESCOGIDO AM1

SELECCION DEL INDICE DE TANIMOTO Y LA ENERGIA DE CONVERGENCIA

Econv=0.001eV T=0.95 Se tienen en cuenta estructuras iguales (ala, arg) T=0.65 Se eliminan celdas iguales (arg)

Econv=0.001eV celdas con T>0.85 no son eliminadas Econv=0.005eV celdas todas diferentes Econv=0.009eV celdas todas diferentes, han sido eliminadas celdas diferentes como iguales T=0.85 Econv=0.005eV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CELDAS DE MÍNIMA ENERGÍA Met Trp Interacción por el NH(entre 2-2.5A0) 11 a.a.: Ala, Asp, Asn, Cys, Glu, Ile, Gly, Met, Phe, Trp, Val

A.A. con R no polares R alifático: Ala, Val, Ile, Leu, Met, Pro Ala E=-9.84 kJ/mol E=-2.61 kJ/mol H (<1 kJ/mol) H

Val H

Ile (<2 kJ/mol ) E=-7.62 kJ/mol E=-7.43 kJ/mol H H

Leu E=-8.59 kJ/mol E=-6.85 kJ/mol H, H

Met (<2 kJ/mol ) H

Pro H(C5) H(C2)

Aromáticos Phe <1kJ/mol H

Trp H(NH aromático) H(NH aromático) E=-8.90 kJ/mol E=-8.52 kJ/mol

Polares Sin carga con OH Thr Ser H(OH) H(OH)

Tyr H(orto), H(meta)

Amidas Asn Gln H(NH2) H(NH2)

Gly Cys H H

Con carga Acidos Asp Glu H H

Básicos Arg H

His H E=-12.25 kJ/mol H E=-9.07 kJ/mol H(C5) E=-9.65 kJ/mol

Lys H(NH3+)

ALANINA CON DOS MOLECULAS DE AGUA

Celda 48 Celda 14

Energías de Asociación(kJ/mol) Lis>Arg>His>Trp>Asn,Asp>Ala,Phe,Ser,Met,Gln>Val,Ile,Thr,Glu,Gly,Leu, Cys,Tyr,Pro.

COMPARACION CON DATOS EXPERIMENTALES

Fueron analizadas 15 estructuras RX Se analizaron los aminoácidos que se encontraban a 5.00 A0 del NO

Aminoácidos presentes: Ala, Asn, Asp, Arg, Gly, His, Leu, Ile, Phe, Ser, Thr, Trp, Tyr, Val. La orientacion del NO es por el O con excepcion de dos interacciones con el aminoácido His.

Se reproducen los sitios para los a.a.: His, Leu, Val, Ala, Gly, Ile, Tyr, Ser, Thr No se reproducen para los a.a: Trp, Phe, Asp

CONCLUSIONES

AM1 es más adecuado que PM3 para reproducir las interacciones los a AM1 es más adecuado que PM3 para reproducir las interacciones los a.a con el NO T=0.85 y Econv=0.005 eV son los parámetros más adecuados para hacer el procesamiento estadístico La interacción por el H unido al NH peptídico es muy favorable.

Los sitios de interacción obtenidos son los siguientes: a.a. R no polares: -cadena alifática: H, H unidos a grupos CH3 -cadena aromática: Phe H, Trp H (NH arom.) a.a R polares sin carga: -Gly, Cys: H -con grupos OH: Ser, Thr, H hidroxílico, Tyr Ho, Hm - amidas: Grupo amido

R con carga negativa (ácidos): -Asp: H -Glu: H R con carga psitiva (básicos) -Por algunos de los H que se encuentran en la zona donde esta localizada la carga positiva La presencia de agua en el medio debilita la interacción del NO con el a.a. alanina

Los sitios de interacción obtenidos para los a. a Los sitios de interacción obtenidos para los a.a.: Val, Ala, Leu, His, Gly, Ser, Thr, Ile, Asn, Arg, Tyr concuerdan con los observados en el PDB, no ocurriendo lo mismo para: Phe, Trp , Asp.