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

En 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...

Full description

Autores:
Ávila Torra, Jonathan
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/33594
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33594
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Lipasa B De Candida Antarctica
Acilación
Quimioselectividad
Acoplamiento Molecular
Atenolol
Candida Antarctica Lipase B
Acylation
Enantioselectivity
Chemoselectivity
Docking Molecular
Atenolol.
Rights
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
id UISANTADR2_26ab57033d4059abd7f81b4afbb4e94d
oai_identifier_str oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/33594
network_acronym_str UISANTADR2
network_name_str Repositorio UIS
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
dc.title.english.none.fl_str_mv Enzyme-sustrate complexes in the acetylation of (r,s)-atenolol catalyzed by candida antarctica lipase b: a computational study
title Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
spellingShingle Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
Lipasa B De Candida Antarctica
Acilación
Quimioselectividad
Acoplamiento Molecular
Atenolol
Candida Antarctica Lipase B
Acylation
Enantioselectivity
Chemoselectivity
Docking Molecular
Atenolol.
title_short Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
title_full Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
title_fullStr Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
title_full_unstemmed Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
title_sort Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional
dc.creator.fl_str_mv Ávila Torra, Jonathan
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Daza Espinosa, Martha Cecilia
Oliver Doerr, Markus Hans
dc.contributor.author.none.fl_str_mv Ávila Torra, Jonathan
dc.subject.none.fl_str_mv Lipasa B De Candida Antarctica
Acilación
Quimioselectividad
Acoplamiento Molecular
Atenolol
topic Lipasa B De Candida Antarctica
Acilación
Quimioselectividad
Acoplamiento Molecular
Atenolol
Candida Antarctica Lipase B
Acylation
Enantioselectivity
Chemoselectivity
Docking Molecular
Atenolol.
dc.subject.keyword.none.fl_str_mv Candida Antarctica Lipase B
Acylation
Enantioselectivity
Chemoselectivity
Docking Molecular
Atenolol.
description En 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.
publishDate 2015
dc.date.available.none.fl_str_mv 2015
2024-03-03T22:16:27Z
dc.date.created.none.fl_str_mv 2015
dc.date.issued.none.fl_str_mv 2015
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2024-03-03T22:16:27Z
dc.type.local.none.fl_str_mv Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dc.type.hasversion.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coar.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
format http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33594
dc.identifier.instname.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl.none.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co
url https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33594
https://noesis.uis.edu.co
identifier_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.language.iso.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.license.none.fl_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri.none.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.rights.creativecommons.none.fl_str_mv Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.format.mimetype.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty.none.fl_str_mv Facultad de Ciencias
dc.publisher.program.none.fl_str_mv Química
dc.publisher.school.none.fl_str_mv Escuela de Química
publisher.none.fl_str_mv Universidad Industrial de Santander
institution Universidad Industrial de Santander
bitstream.url.fl_str_mv https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ccff068d-8e68-46c6-9554-5e8c3085ecdd/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/3f1c6235-c27d-495d-bcac-f7ff8a32e46c/download
https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/526bf148-0992-4c3e-a1d5-293b8c8b5164/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 76bfd6a1c015b5b9e7d7f9eebcbcd4cd
d2bff551606cd8511070abcacba09f7b
29a4d135e678eb27a4576dce443b29fe
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv DSpace at UIS
repository.mail.fl_str_mv noesis@uis.edu.co
_version_ 1814095206806454272
spelling Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Daza Espinosa, Martha CeciliaOliver Doerr, Markus HansÁvila Torra, Jonathan2024-03-03T22:16:27Z20152024-03-03T22:16:27Z20152015https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33594Universidad Industrial de SantanderUniversidad Industrial de Santanderhttps://noesis.uis.edu.coEn 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.PregradoQuímicoWas 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.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasQuímicaEscuela de QuímicaLipasa B De Candida AntarcticaAcilaciónQuimioselectividadAcoplamiento MolecularAtenololCandida Antarctica Lipase BAcylationEnantioselectivityChemoselectivityDocking MolecularAtenolol.Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacionalEnzyme-sustrate complexes in the acetylation of (r,s)-atenolol catalyzed by candida antarctica lipase b: a computational studyTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf239230https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ccff068d-8e68-46c6-9554-5e8c3085ecdd/download76bfd6a1c015b5b9e7d7f9eebcbcd4cdMD51Documento.pdfapplication/pdf3085992https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/3f1c6235-c27d-495d-bcac-f7ff8a32e46c/downloadd2bff551606cd8511070abcacba09f7bMD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf279677https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/526bf148-0992-4c3e-a1d5-293b8c8b5164/download29a4d135e678eb27a4576dce443b29feMD5320.500.14071/33594oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/335942024-03-03 17:16:28.017http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co