Simulação computacional de reatividade e transferência de elétrons no complexo II respiratório

• Processo: 17/26109-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
• Pesquisador responsável: Guilherme Menegon Arantes
• Beneficiário: Felipe Curtolo
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/26811-1 - Reatividade de centros de ferro-enxofre estudada com funções de onda multieletrônicas avançadas, BE.EP.DD
• Assunto(s): Química quântica Simulação por computador Oxirredução Succinatos Fumaratos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cálculo de Estrutura Eletrônica | centros ferro-enxofre | complexo II respiratório | Dinâmica Molecular | Flavoproteína | Mm | potenciais híbridos QC | Bioquímica computacional

Resumo

O complexo II respiratório acopla a reação de oxidação de succinato à redução de quinona na cadeia transportadora de elétrons. Na oxidação de succinato, uma molécula de FAD é reduzida e, então, os elétrons são passados via três centros ferro-enxofre até reduzir uma quinona. O mecanismo de oxirredução de succinato em fumarato já é objeto de estudo no mestrado do candidato. Aqui, propomos estender os estudos no complexo II para também investigar os mecanismos moleculares da transferência eletrônica do FADH2 ao centro 2Fe-2S usando métodos híbridos de química quântica e mecânica molecular (QC/MM). A determinação da estrutura eletrônica de cofatores organometálicos como centros ferro-enxofre é uma tarefa desafiadora devido à correlação forte entre os elétrons da camada aberta dos metais. Assim, propomos o uso de métodos de cálculo avançados como renormalização de grupo da matriz de densidade (DMRG). Os resultados obtidos ajudarão a compreensão em nível molecular de questões em aberto sobre os mecanismos de reação e transferência eletrônica no complexo II e em enzimas homólogas.

Publicações científicas

(5)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

YUAN, GUODONG; CURTOLO, FELIPE; DENG, YIBING; WU, TAO; TIAN, FANG; MA, QUN; LIU, YUTONG; ZUO, JINGLIN; ARANTES, GUILHERME MENEGON; ZHENG, PENG. . RESEARCH, v. 2021, JUL 14 2021. (17/26109-0, 19/21856-7, 18/08311-9)

CURTOLO, FELIPE; ARANTES, GUILHERME M.. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 63, n. 11, p. 11-pg., 2023-05-17. (17/26109-0, 16/23525-0, 23/00934-5, 19/21856-7)

CAMILO, SOFIA R. G.; CURTOLO, FELIPE; GALASSI, VANESA V.; ARANTES, GUILHERME M.. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 61, n. 4, p. 10-pg., 2021-04-01. (17/26109-0, 19/05531-0, 12/17833-2, 19/21856-7)

CURTOLO, FELIPE; ARANTES, GUILHERME M.. . Journal of Computational Chemistry, v. N/A, p. 12-pg., 2022-07-01. (19/21856-7, 17/26109-0)

CURTOLO, FELIPE; ARANTES, GUILHERME M.. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 60, n. 12, p. 6282-6287, DEC 28 2020. (16/23525-0, 16/24096-5, 17/26109-0, 19/21856-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CURTOLO, Felipe. Mecanismos de reação de flavinas e flavoproteínas por uma perspectiva de estrutura eletrônica. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.