Modellazione di un sito attivo enzimatico utilizzando Molecular Visualization Freeware

Le capacità di visualizzazione biomolecolare sono fondamentali per comprendere i concetti chiave nelle scienze biologiche, come le relazioni struttura-funzione e le interazioni molecolari. Vari programmi consentono a uno studente di manipolare strutture 3D e la modellazione biomolecolare promuove l'apprendimento attivo, sviluppa abilità computazionali e colma il divario tra le immagini bidimensionali dei libri di testo e le tre dimensioni della vita. Un'abilità critica in quest'area è quella di modellare un sito attivo proteico, visualizzando parti della macromolecola che possono interagire con una piccola molecola, o ligando, in un modo che mostri le interazioni di legame. In questo protocollo, descriviamo questo processo utilizzando quattro programmi di modellazione macromolecolare liberamente disponibili: iCn3D, Jmol / JSmol, PyMOL e UCSF ChimeraX. Questa guida è destinata agli studenti che cercano di apprendere le basi di un programma specifico, nonché agli istruttori che incorporano la modellazione biomolecolare nel loro curriculum. Il protocollo consente all'utente di modellare un sito attivo utilizzando un programma di visualizzazione specifico o di campionare molti dei programmi gratuiti disponibili. Il modello scelto per questo protocollo è la glucochinasi umana, un'isoforma dell'enzima esochinasi, che catalizza il primo passo della glicolisi. L'enzima è legato a uno dei suoi substrati, così come un analogo del substrato non reattivo, che consente all'utente di analizzare le interazioni nel complesso catalitico.