Descripción del proyecto
LA FRUCTIFERA COLABORACION MANTENIDA CON EL GRUPO DE LA UNIVERSIDAD DE VALENCIA DURANTE MAS DE DOS DECADAS NOS HA CONVENCIDO DE LA CONVENIENCIA DE LA PRESENTE SOLICITUD DE UN PROYECTO COORDINADO, DE HECHO, NUESTROS GRUPOS TIENEN UNA LARGA TRADICION EN MODELIZACION DE REACCIONES ENZIMATICAS, CON IMPORTANTES CONTRIBUCIONES DESDE EL PUNTO DE VISTA METODOLOGICO Y APLICADO,EN PARTICULAR, ESTE PROYECTO ESTA DEDICADO A LA DESCRIPCION COMPUTACIONAL DE PROCESOS QUIMICOS EN SISTEMAS BIOLOGICOS COMPLEJOS, PARA ESTE PROPOSITO DESARROLLAREMOS, IMPLEMENTAREMOS Y UTILIZAREMOS NUEVOS ALGORITMOS Y PROTOCOLOS COMPUTACIONALES BASADOS EN ESQUEMAS HIBRIDOS DE MECANICA CUANTICA/MECANICA MOLECULAR (QM/MM), SERA NECESARIO LLEVAR A CABO AVANCES EN LA MODELIZACION DE SUPERFICIES DE ENERGIA POTENCIAL, EN MUESTREO ESTADISTICO Y EN DINAMICA MOLECULAR, Y EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO SERA APLICADO EN EL DISEÑO DE NUEVOS MATERIALES CON PROPIEDADES TALES QUE PUEDAN EMPLEARSE EN BIOTECNOLOGIA Y BIOMEDICINA, ASI, LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO PUEDEN DIVIDIRSE EN TRES BLOQUES: A) EL ESTUDIO DE LOS MECANISMOS DE REACCIONES ENZIMATICAS; B) EL DISEÑO DE NUEVOS CATALIZADORES BIOLOGICOS IMITANDO LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS; Y C) EL DISEÑO Y MEJORA DE MOLECULAS CAPACES DE INHIBIR LA ACTIVIDAD ENZIMATICA, ACTUANDO DE ESE MODO COMO DROGAS CON APLICACIONES FARMACEUTICAS EN EL TRATAMIENTO DE ENFERMEDADES RELEVANTES, ESTOS TRES BLOQUES ESTAN CONECTADOS DADO QUE LAS CONCLUSIONES Y DESARROLLOS METODOLOGICOS OBTENIDOS EN EL PRIMERO HABRAN DE APLICARSE PARA ALCANZAR LOS OBJETIVOS DE LOS OTROS DOS, A CONTINUACION DETALLAREMOS LOS OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL PRESENTE PROYECTO INDICANDO, MEDIANTE LOS ACRONIMOS UJI Y UV, QUE OBJETIVOS SE DESARROLLARAN ESENCIALMENTE POR EL GRUPO DE LA UNIVERSITAT JAUME I Y CUALES POR EL GRUPO DE LA UNIVERSITAT DE VALENCIA, DE MODO COORDINADO,A) ESTUDIOS DE MECANISMOS DE REACCIONES ENZIMATICAS;A1) INVESTIGACION Y DESARROLLO DE ALGORITMOS COMPUTACIONALES:A1,1: DESARROLLO DE METODOS AB INITIO/MM, (UJI)A1,2, REPARAMETRIZACION DE NUEVOS HAMILTONIANOS SEMIEMPIRICOS (UJI, UV)A1,3: OPTIMIZACION DE ALGORITMOS PARA LOS CALCULOS PMF-2D (UJI, UV)A1,4: OPTIMIZACION DE LOS CALCULOS DE EFECTOS DINAMICOS (UV)A2) INCREMENTO DE LA COMPLEJIDAD DE LOS SISTEMAS CATALITICOS ESTUDIADOS:A2,1: METALOENZIMAS (UJI)A2,2: ENZIMAS SOPORTADOS POR ADN (UV)A2,3: ESTUDIOS QM/MM DE LOS EFECTOS DE LA PRESION HIDROSTATICA EN BIOCATALISIS (UJI)A2,4: ESTUDIOS QM/MM DE LOS EFECTOS DE LOS LIQUIDOS IONICOS EN BIOCATALISIS (UJI)B) DISEÑO DE NUEVOS CATALIZADORES;B1: PROMISCUIDAD ENZIMATICA Y ANTICUERPOS CATALITICOS (UJI, UV)B2: ESTUDIOS QM/MM DE LA PROMISCUIDAD CATALITICA MODULADA POR CAMBIO DE METAL (UJI, UV)B3: DISEÑO DE NOVO DE CATALIZADORES BIOLOGICOS (UJI, UV)C) DISEÑO DE DROGAS CON APLICACIONES FARMACEUTICAS;C1: IDENTIFICACION DE PUNTOS DE UNION INHIBIDOR-PROTEINA (UV)C2: ALGORITMOS COMPUTACIONALES PARA PREDECIR LA ACTIVIDAD BIOLOGICA A PARTIR DEL ENLACE DEL TS (UJI,UV)C3: DISEÑO DE DROGAS QUE NO BASAN SU ACTIVIDAD EN LA INHIBICION DE PROTEINAS (UJI)TENIENDO EN CUENTA LOS ASPECTOS Y OBJETIVOS DEL PROYECTO, JUNTO CON LA EXPERIENCIA DE AMBOS GRUPOS Y LAS COLABORACIONES CON OTROS GRUPOS DE INVESTIGACION NACIONALES E INTERNACIONALES, TANTO TEORICOS COMO EXPERIMENTALES, CONSIDERAMOS QUE ESTE PROYECTO SE ENCUENTRA EN LA FRONTERA ACTUAL DE UN CAMPO DE INVESTIGACION INTERDISCIPLINARIO DONDE CONVERGEN LA QUIMICA, LA FISICA Y LA BIOLOGIA, CATALISIS ENZIMATICA\DISEÑO BIOCATALIZADORES\INHIBICION ENZIMATICA\DISEÑO DE FARMACOS\METODOS QM/MM\DINAMICA MOLECULAR