hrvatski

Kemija in silico – kako virtualni eksperimenti postaju stvarnost

Teorijska i računalna kemija spadaju u relativno mlade grane kemije, ali teorijski koncepti koriste se i primjenjuju u kemiji od samih početaka razvoja te znanosti. Današnja metodologija u računalnoj kemiji omogućava uspješno predviđanje kemijskih svojstava i struktura te simulacije kemijskih procesa. Pri tome se koriste numerički matematički modeli, uklopljeni u komercijalno dostupne računalne programske pakete. U predavanju će biti razjašnjeni osnovni pojmovi i definicije te će ukratko biti izložena povijest razvoja teorijske i računalne kemije. U drugom dijelu bit će pokazan primjer primjene računalne kemije pri rasvjetljavanju mehanizma jedne enzimski katalizirane reakcije. Radi se o dehidrataciji glicerola, koju kataliziraju dva srodna enzima: glicerol-dehidrataza (GDH) i diol-dehidrataza (DDH). Eksperimentom je utvrđeno da se u oba ova enzima reakcija odvija radikalskim mehanizmom. Slobodni radikali su kratkoživuće kemijske vrste pa je proučavanje radikalskih reakcija eksperimentalnim metodama teško provedivo. Opaženo je da su oba enzima podložna inaktivaciji od strane svoga fiziološkog supstrata glucerola. Brzina ove „suicidalne“ inaktivacije veća je za DDH nego za GDH, a također ovisi i o enantiomernoj konfiguraciji kompleksa enzim-supstrat. Računalno istražujući energijske profile reakcija između glicerola i ovih dviju dehidrataza, došli smo do informacija o mehanizmu djelovanja kao i mehanizmu suicidalne inaktivacije.

računalna kemija; radikalski mehanizmi enzimske katalize; dehidrataze; glicerol

nije evidentirano