Forcas intermoleculares: ligacao de hidrogenio em biomoleculas.

Resumo

Neste projeto pretende-se estudar por métodos ab initio as forças intermoleculares envolvendo pontes de hidrogênio entre nucleotídeos e água. A importância destas forças pode ser exemplificada pela sua participação num grande número de processos bioquímicos como, por exemplo, o enovelamento de proteínas. A variação das propriedades moleculares em meio aquoso, quando comparadas com as mesmas propriedades para a molécula isolada é de grande interesse. Este é essencialmente o nosso enfoque teórico: estudar, propriedades estruturais e espectroscópicas de moléculas biológicas em meio aquoso. A interação de moléculas com um meio tem sido estudada através do chamado modelo contínuo ou modelo de cavidade, que utiliza as idéias clássicas desenvolvidas por Onsager e Kirkwood. Neste, o meio é caracterizado apenas por sua constante dielétrica. Ainda que este meio dielétrico seja polarizável, não é possível usar este modelo quando ocorrem interações específicas, como ligações de hidrogênio, interação hidrofóbica ou hidrofílica, etc. Mas estas são exatamente as interações fundamentais para se entender os processos bioquímicos. Não é possível entender processos bioquímicos desprezando-se estas interações específicas. Nossa intenção é considerar explicitamente formação de ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e hidrofílicas e efeitos de temperatura. Para isto utilizaremos nossa metodologia que combina métodos clássicos (Monte Carlo) e quânticos. A simulação clássica utiliza um programa desenvolvido em nosso grupo, enquanto que os cálculos quânticos podem ser realizados por métodos de química quântica usando-se métodos ab initio ou semi-empírico. (AU)