Soluciones diluidas de aminoácidos en agua : Teoría y simulación

En esta Tesis estudiamos soluciones diluidas de aminoácidos desde un punto de vista teórico y con simulación mediante Dinámica Molecular utilizando el paquete de programas GROMOS96. La estructura del trabajo es la siguiente. En el primer capítulo hacemos una breve presentación de nuestros objetos principales de estudio, los aminoácidos y el agua. Repasamos el papel de los aminoácidos en relación a las proteínas y discutimos brevemente algunos aspectos del efecto hidrofóbico, referidos tanto a la hidratación hidrofóbica como a la interacción hidrofóbica. En el capítulo 2 consideramos las principales herramientas que usaremos a lo largo de la Tesis: Dinámica Molecular mediante GROMOS96 y ecuaciones integrales para las correlaciones residuo–agua y residuo–residuo. En el capítulo siguiente utilizamos estas herramientas para estudiar la hidratación hidrofóbica que experimenta un aminoácido apolar en un medio acuoso. Obtenemos las correlaciones entre los átomos del residuo y el agua a partir de las simulaciones y de la solución de las ecuaciones integrales correspondientes. Además establecemos una nueva escala de hidrofobicidad mediante simulación con Dinámica Molecular, calculando la variación de energía libre que se obtiene al transferir un residuo de aminoácido apolar desde un solvente orgánico a agua. El capítulo 4 está dedicado al estudio de la interacción hidrofóbica. El sistema ahora está formado por dos residuos apolares disueltos en agua. En esencia, usamos una teoría mecánico–estadística para calcular las funciones de distribución residuo–residuo y a partir de ellas los potenciales de fuerza media. En el capítulo 5 extendemos la teoría desarrollada en los dos capítulos anteriores para incluir a los residuos de aminoácidos polares y cargados. Luego, comparamos los valores al contacto de nuestros potenciales de fuerza media con los obtenidos por otros métodos que usualmente son utilizados en cálculos de reconocimiento de estructuras u otras aplicaciones. Finalizamos este trabajo discutiendo los resultados obtenidos en relación a su potenciales aplicaciones y las futuras líneas de investigación que procuraremos desarrollar a partir de aquí. Doctor en Ciencias Exactas, área Química Universidad Nacional de La Plata