Modelado de un sitio activo enzimático utilizando software gratuito de visualización molecular

Las habilidades de visualización biomolecular son primordiales para comprender conceptos clave en las ciencias biológicas, como las relaciones estructura-función y las interacciones moleculares. Varios programas permiten a un alumno manipular estructuras 3D, y el modelado biomolecular promueve el aprendizaje activo, desarrolla habilidades computacionales y cierra la brecha entre las imágenes de libros de texto bidimensionales y las tres dimensiones de la vida. Una habilidad crítica en esta área es modelar un sitio activo de proteína, mostrando partes de la macromolécula que pueden interactuar con una molécula pequeña, o ligando, de una manera que muestre interacciones de unión. En este protocolo, describimos este proceso utilizando cuatro programas de modelado macromolecular disponibles gratuitamente: iCn3D, Jmol / JSmol, PyMOL y UCSF ChimeraX. Esta guía está dirigida a estudiantes que buscan aprender los conceptos básicos de un programa específico, así como a instructores que incorporan modelos biomoleculares en su plan de estudios. El protocolo permite al usuario modelar un sitio activo utilizando un programa de visualización específico, o probar varios de los programas gratuitos disponibles. El modelo elegido para este protocolo es la glucoquinasa humana, una isoforma de la enzima hexoquinasa, que cataliza el primer paso de la glucólisis. La enzima se une a uno de sus sustratos, así como a un análogo de sustrato no reactivo, que permite al usuario analizar las interacciones en el complejo catalítico.