Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional

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dc.contributor.advisorDaza Espinosa, Martha Cecilia
dc.contributor.advisorOliver Doerr, Markus Hans
dc.contributor.authorÁvila Torra, Jonathan
dc.date.accessioned2024-03-03T22:16:27Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T22:16:27Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractEn este trabajo de investigación presentamos un estudio computacional de la acetilación de (R,S)-atenolol catalizada por lipasa B de Candida antarctica (CalB). El mecanismo de la reacción consiste de dos etapas. La primera (acilación) conduce a la formación de un acil-enzima reactiva. En la segunda etapa (deacilación) la acil-enzima transfiere el grupo acilo al atenolol, y es aquí donde se origina la quimio- y enantioselectividad. Ambas ocurren vía la formación de un complejo enzima-sustrato no covalente inicial (complejos de Michaelis) y un intermediario tetraédrico. El estudio se enfocó en la reacción de deacilación. Se modelaron los complejos de Michaelis utilizando un protocolo de acoplamiento el cual permitió evaluar la accesibilidad de los grupos nucleofílicos del atenolol para ser acetilados. Adicionalmente, las estructuras de los complejos fueron optimizadas usando un método híbrido Mecánica cuántica/Mecánica molecular (QM/MM) para considerar el efecto inducido en la estructura de la proteína por la presencia del atenolol dentro de la cavidad catalítica. Únicamente se identificaron complejos de Michaelis reactivos en los que el grupo hidroxilo del R- y S-atenolol se encuentra disponible para ser acilado por CalB. Por otro lado, en contraste con los resultados de la quimioselectividad, no se identificaron las bases moleculares que sustenten una enantiopreferencia por alguno de los dos enantiómeros. Finalmente, para obtener información acerca del origen de la enantioselectividad a nivel molecular se sugiere realizar un estudio computacional más profundo. Por ejemplo, llevar a cabo simulaciones de dinámica molecular de los complejos de Michaelis AcCalB-atenolol, modelar el segundo intermediario tetraédrico y calcular los perfiles de reacción.
dc.description.abstractenglishWas carried out a computational study of the acetylation of (R,S)-atenolol catalyzed by Candida antarctica lipase B (CalB). The reaction mechanism involves toe steps. The first step leads to the formation of a reactive acyl-enzyme (acylation). The chemo- and enantioselectivity originates from the second step (deacylation), when the acyl-enzyme transfers the acyl group to the racemic substrate. Both steps proceed via an initial noncovalent enzyme-substrate complex (Michaelis complex) and a tetrahedral intermediate. The computational study was focused on the deacylation reaction. A docking molecular protocol was used to model the Michaelis complex. In addition, the structures of the complexes were optimized using a hybrid method QM/MM to consider the induced fit effect upon the binding of atenolol. Only reactive Michaelis complexes were identified for R- and S-atenolol, in which their hydroxyl group is available to be acetylated by CalB. Furthermore, the computational results obtained here provide an explanation for the chemoselectivity, but do not provide an explanation for the enantioselectivity of the reaction. Finally, for information about the origin of the enantioselectivity at the molecular level suggested a more thorough computational study. For example, performing molecular dynamics simulations of Michaelis complexes, modeling the second tetrahedral intermediate, and calculate reaction profiles.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33594
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectLipasa B De Candida Antarctica
dc.subjectAcilación
dc.subjectQuimioselectividad
dc.subjectAcoplamiento Molecular
dc.subjectAtenolol
dc.subject.keywordCandida Antarctica Lipase B
dc.subject.keywordAcylation
dc.subject.keywordEnantioselectivity
dc.subject.keywordChemoselectivity
dc.subject.keywordDocking Molecular
dc.subject.keywordAtenolol.
dc.titleComplejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
dc.title.englishEnzyme-sustrate complexes in the acetylation of (r,s)-atenolol catalyzed by candida antarctica lipase b: a computational study
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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