Binding and specificity of Aluminium in proteins

Abstract

El Aluminio es tóxico para los sistemas biológicos, y se encuentran altas concentraciones de este metal en la biosfera. Varias proteínas cumplen funciones cruciales en el metabolismo del aluminio, y otros, en cambio, causan procesos tóxicos y enfermedades al interaccionar con él. A su vez, se ha visto que el aluminio puede substituir metales ya unidos a proteínas, cambiando la función enzimática de éstas. El metal más afectado por la competitividad del aluminio es el magnesio, debido a su parecido físico-químico. Los datos estructurales y termodinámicos de complejos aluminio-proteína son escasos en la literatura, aunque sean datos de gran importancia para entender y evitar la toxicidad del metal. En esta tesis, considerando la primera capa de coordinación de los metales en las proteínas, hemos estudiado las interacciones del aluminio y la proteína en diferentes zonas de la proteína, y hemos comparado estos datos con el magnesio, con el objetivo de conocer las características de la proteína requeridas para que esta sustitución tenga lugar. Este trabajo se ha realizado mediante las herramientas que nos ofrece la mecánica cuántica, y concretamente, la teoría del funcional de la densidad