Generalidades de la Molécula 1aq2

La 1aq2, pertenece a la familia de las quinazas, su nombre es una fosfoenol piruvato carboxykinasa. Fue obtenida de la bacteria escherichia coli específicamente del citoplasma de la célula, de ahí deriva el cristal que analizaremos (el método utilizado fue difracción por rayos X).

Dentro del PDB, reflejo del cristal, se tiene además de la proteína por si sola, moléculas de agua, iones MG y MN, ATP y PYR.

ATP: Más conocido como Adenosin Trifosfato

PYR: Más conocido como Pirubato o ácido pirubico

Su fórmula química es:

MN : ion MN +2

MG: ion MG +2

ATP: estructura C10 H16 N5 O13 P3

PYR: estructura C3 H4 O3

Agua: 232 moléculas, H2O * 232

Figura N° 1

En la figura N°1 podemos apreciar las moléculas de agua que posee el archivo pdb, como describíamos anteriormente estas son 232 moléculas de H2O, estas moléculas estaban en el momento que se obtuvo el cristal y abundan en los sistemas biológicos.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : water -> drawing method : CPK

Figura N°2

En la figura N°2 podemos ver la representación de la estructura secundaria de la proteína b-plegada o sabanas beta, con esto podemos ver que esta proteína.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : protein not water and not helix and not coil

Figura N°3

En la figura N°3 podemos ver la representación de la estructura secundaria de la proteína alfa- hélice, con esto podemos ver que esta proteína.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : protein not water and not sheet and not coil

Figura N°4

En la figura N°4 vemos la representación de la molécula de ATP , PYR y los átomos de MN y MG.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : resname MN MG

->graphical representation : resname ATP PYR

Figura N°5

En la Figura N°5 , vemos la representación de la proteína y el ATP, PYR y los iones MN y MG.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : resname MN MG

->graphical representation : resname ATP PYR

->graphical representation : protein

A continuación describamos el ambiente que interacciona con el ATP y PYR

Figura N°6

En la Figura N°6 podemos ver como interactúan los aminoácidos mas cercanos a la molécula de ATP, hablamos de una distancia de 3 A°, Podemos identificar LYS,GLU,ARG,THR,ILE,SER estos 6 aminoácidos se encuentran a menos de 3 A° , para ser mas especifico la ILE se encuentra a 2.6 A° y los demás a 2.9 A° de la molécula de ATP.

De mi perspectiva, la interacción de estos aminoácidos se ve involucrada con motivo de que la cadena lateral de los aminoácidos básicos puede aceptar protones. A pH neutro la cadena lateral de la lisina y arginina está completamente ionizada y cargada positivamente. Pero teniendo en cuenta el ambiente iónico en donde se encuentre en la cadena polipeptídica.

Por lo demás cabe señalar que en la literatura aparecen que los 3 aminoácidos que ejercen interacción son : HIS, ASP y THR. Y por supuesto que es cierto ya que estos interaccionan directamente con los iones de MN y MG.

Las grupos funcionales que interactúan principalmente son los carboxilo, amino, fosfato beta y fosfato gamma.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : protein and same residue as within 3 of resname ATP

Figura N°6

En la Figura N°6, visualizamos los aminoácidos que se encuentren a 2 A°, podemos darnos cuenta que no hay ninguno.

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : protein and same residue as within 2 of resname ATP

Otra gran molécula influyente en las interacciones son las moléculas de agua, ya que son moléculas polares que mediante las fuerzas de vander walls y interacciones como puentes de hidrogeno, provocan conexiones entre átomos, a continuación en la figura numero N°7 podemos ejemplificar este hecho.
(Podemos ver que el agua esta a solo 2.7 A° de distancia del ATP y a 2.6 del aa)

Obtenemos esta representación con las siguientes instrucciones en el programa VMD:

->graphical representation : protein and same residue as within 3 of resname ATP

->graphical representation : water

Figura N°7

Figura N°8

En la Figura N°8, vemos como las moléculas de agua interaccionan con el ATP, considerando distancias menores a las 2.3 A°, lo cual nos dice que los puentes de hidrógenos , mas las fuerzas electrostáticas interaccionan entre algunas moléculas de agua y los aminoácidos mas cercanos a ATP y PYR.

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