Resumen de Prediction of biometallic interactions: Challenges and applications
La presència de metalls de transició a la natura no ve donada per la mà de l¿home. De fet, les propietats electròniques i estructurals d¿aquestes peces centrals de la taula periòdica són clau per la regulació dels processos biològics tals com el transport d¿oxigen en animals o la fotosíntesi a les plantes. Les àrees de la farmacologia, la química, la medicina i la biotecnologia han après les lliçons d¿organometàl·lica impartides per la natura, fent evolucionar la seva recerca cap a processos més específics.
En aquesta tesi, titulada ¿Predicció d¿interaccions biometàl·liques: reptes i aplicacions¿ (¿Prediction of biometallic interactions: challenges and applications¿), s¿han centrat tots els esforços per descriure els diferents efectes estructurals i electrònics del acoblament d¿un compost organometàl·lic sobre un sistema biològic (ADN, proteïnes i pèptids) aplicant tècniques de modelització molecular.
Existeix un gran ventall de tècniques de modelització molecular. Escollir una o altre no només depèn del sistema sobre el qual s¿ha d¿aplicar, sinó que també s¿ha de tenir en compte la interacció química que succeeix. Bàsicament, les tècniques de modelització molecular es poden dividir en dos: aquelles basades en els principis de la mecànica quàntica i les que es descriuen segons els fonaments de la mecànica molecular. Els mètodes de mecànica quàntica son capaços de descriure de forma precisa els efectes electrònics dels metalls, però consumeixen més temps de computació que els de mecànica molecular, essent aquests la millor opció per estudiar sistemes grans.
Aquesta tesi està composta per quatre capítols de resultats que mostren la feina feta durant els últims anys dedicats a la recerca. En tots quatre s¿han fet servir diferents tècniques de modelització molecular per estudiar diferents processos químics i biològics que involucren la participació de metalls de transició. En aquests capítols s¿ha investigat en 1) l¿ús de tècniques d¿acoblament proteïna-lligand fent servir lligands organometàl·lics, 2) la descripció de l¿estat de repòs i del procés d¿activació d¿un metal·loenzim artificial fent servir el mètode híbrid de Mecànica Quàntica/Mecànica Molecular, 3) l¿estudi dels efectes a curt i llarg abast de la coordinació de cisplatí en ADN i proteïnes combinant les tècniques de mecànica quàntica i anàlisi de modes normals, i 4) en les idees inicials sobre la formació enantioselectiva de metal·lopèptids artificials combinant coneixements teòrics i experimentals. Escollir la millor tècnica a cada punt va ser la clau per descriure el sistema químic i descriure el corresponent procés biològic de forma satisfactòria.
