Modelando um site ativo enzimático usando freeware de visualização molecular

As habilidades de visualização biomolecular são primordiais para a compreensão de conceitos-chave nas ciências biológicas, como relações estrutura-função e interações moleculares. Vários programas permitem que um aluno manipule estruturas 3D, e a modelagem biomolecular promove a aprendizagem ativa, constrói habilidades computacionais e faz a ponte entre as imagens bidimensionais dos livros didáticos e as três dimensões da vida. Uma habilidade crítica nessa área é modelar um local ativo de proteína, exibindo partes da macromolécula que podem interagir com uma pequena molécula, ou ligante, de uma forma que mostre interações vinculantes. Neste protocolo, descrevemos este processo usando quatro programas de modelagem macromolecular disponíveis livremente: iCn3D, Jmol/JSmol, PyMOL e UCSF QuimeraX. Este guia destina-se a estudantes que buscam aprender o básico de um programa específico, bem como instrutores incorporando modelagem biomolecular em seu currículo. O protocolo permite que o usuário modele um site ativo usando um programa de visualização específico ou prove vários dos programas gratuitos disponíveis. O modelo escolhido para este protocolo é a glucokinase humana, uma isoforme da enzima hexokinase, que catalisa o primeiro passo da glicólise. A enzima está ligada a um de seus substratos, bem como a um analógico substrato não reativo, que permite ao usuário analisar interações no complexo catalítico.