Enzima de inmovilización en membranas de polímeros: un estudio de mecánica cuántica y molecular
Autores: Petrosino, Francesco; Curcio, Stefano; Chakraborty, Sudip; De Luca, Giorgio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Enzima de inmovilización en membranas de polímeros: un estudio de mecánica cuántica y molecular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Adsorción
Enzima
Superficie
Energías
Orientaciones
Sitio de unión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
La adsorción de la fosfotriesterasa en la superficie de una membrana de polisulfona fue investigada en este artículo a través de un enfoque computacional de doble escala. Las cargas superficiales de la enzima, así como de la membrana, fueron calculadas a escala sub y nanométrica mientras que la adsorción de la proteína fue simulada a una escala más grande. Las energías de adsorción fueron calculadas en función de la distancia enzima-superficie, y para cada distancia, se probaron varias rotaciones de la proteína para encontrar las orientaciones más estables de la macromolécula. Los resultados de este modelo fueron útiles para obtener información sobre la adhesión de la enzima y dar indicaciones sobre las orientaciones de su sitio de unión. Las energías de adsorción concordaron con los datos de la literatura. Además, el sitio de unión de la fosfotriesterasa inmovilizada era menos accesible en comparación con las enzimas nativas debido a la interferencia estérica de la superficie del polímero; por lo tanto, se espera una reducción de su eficiencia. La metodología propuesta hizo uso de cantidades fundamentales, calculadas sin recurrir a parámetros ajustables o empíricos, proporcionando salidas básicas útiles para determinar la tasa de catálisis enzimática.
Descripción
La adsorción de la fosfotriesterasa en la superficie de una membrana de polisulfona fue investigada en este artículo a través de un enfoque computacional de doble escala. Las cargas superficiales de la enzima, así como de la membrana, fueron calculadas a escala sub y nanométrica mientras que la adsorción de la proteína fue simulada a una escala más grande. Las energías de adsorción fueron calculadas en función de la distancia enzima-superficie, y para cada distancia, se probaron varias rotaciones de la proteína para encontrar las orientaciones más estables de la macromolécula. Los resultados de este modelo fueron útiles para obtener información sobre la adhesión de la enzima y dar indicaciones sobre las orientaciones de su sitio de unión. Las energías de adsorción concordaron con los datos de la literatura. Además, el sitio de unión de la fosfotriesterasa inmovilizada era menos accesible en comparación con las enzimas nativas debido a la interferencia estérica de la superficie del polímero; por lo tanto, se espera una reducción de su eficiencia. La metodología propuesta hizo uso de cantidades fundamentales, calculadas sin recurrir a parámetros ajustables o empíricos, proporcionando salidas básicas útiles para determinar la tasa de catálisis enzimática.