Complejos enzima-sustrato en la reacción de acilación de (r,s)-atenolol catalizada por lipasa b de cándida antárctica: un estudio computacional (2015)
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.