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Tarea 2: Descriptores moleculares Definición de Descriptores moleculares: Un descriptor molecular es el resultado final de un procedimiento lógico matemático que se encarga de transformar la información química, codificada dentro de una representación simbólica de una molécula, en un número útil o en el resultado estandarizado de un experimento. La utilidad de este valor se refiere a la información que proporciona acerca de las propiedades moleculares y/o en la predicción de algunas propiedades moleculares de interés. Los descriptores moleculares involucran un gran número de diferentes teorías fuertemente interdisciplinarias, de hecho, para la definición de un descriptor molecular es necesario un conocimiento de álgebra, química computacional, físico-química, informática, orgánica, entre otros campos del conocimiento. Hidrofobicidad media: La hidrofobicidad de una proteína habla acerca de su solubilidad. En un solvente, ésta depende esencialmente de la distribución de los grupos polares y apolares de la cadena lateral de aminoácidos que la constituyen. El cálculo de la hidrofobicidad media de una proteína se determina mediante las solubilidades respectivas, en el agua y otro solvente menos polar, de cada uno de los aminoácidos que la componen. Dicho valor se puede obtener a partir de la siguiente expresión:

Donde N es la longitud de la secuencia y Hn es la hidrofobicidad del cada aminoácido en la secuencia, de acuerdo a su partición en octanol/agua. Usando los parámetros hidrofóbicos “pi” de las cadenas laterales de aminoácidos según Fauchère, J. y Pliska, V. (1983). Momento Hidrofóbico: El momento hidrofóbico es una medida de la amfifilicidad de una hélice o una molécula completa, es decir, muestra en la superficie de cada hélice o molécula, la relación entre las cadenas hidrofóbicas y las hidrofílicas. Entonces, indica si una proteína es más hidrofóbica en su interior (como una proteína globular en solución acuosa), o en su superficie (como una proteína de membrana). Para cuantificar la amfifilicidad, se define el momento hidrofóbico (µH) como:

Donde N es la longitud de la secuencia, Hn es la hidrofobicidad de cada n aminoácido en la secuencia y nδ es el ángulo que separa las cadenas laterales a lo largo de la molécula, siendo δ = 100° para una hélice alfa. Valores grandes de µH indican que la hélice es amfifílica perpendicular a su eje.

Polarizabilidad (α): La polarizabilidad está relacionada con la refractividad molar (MR), que experimentalmente está dada por: MR = (M/d) (n2 - 1)/ (n2 + 2) Donde n es el índice de refracción, M es el peso molecular, y d es la densidad. Como MR es una propiedad aditiva-constitutiva de una molécula, se puede calcular fácilmente para cualquier sustituyente, de modo que, para valores tabulados de MR para grupos comunes y mediante la siguiente ecuación, se puede calcular la polarizabilidad: α = (3/(4πN)) (M/d) (n2 - 1)/ (n2 + 2) De este modo, α es función del volumen molecular y es, por tanto, un parámetro de volumen que modela las fuerzas de dispersión. Ángulos polares- Hélices amfipáticas: El ángulo polar se refiere a al ángulo que existe entre la cara polar de la α-hélice amfipática. Está característica habla sobre el modo de acción, la tasa de formación de poro y la estabilidad de poro que posee el péptido. El ángulo polar se mide sobre la representación en forma de rueda que se hace de la α-hélice (una proyección 2-D sobre el eje de la hélice), que muestra la orientación de las cadenas laterales en un mapa de 360° respecto a los lados. Dicha representación es útil para detectar el potencial amfipático de las hélices, el cual juega un papel crucial en la interacción entre hélices, con pequeños péptidos, con membranas y en el proceso de auto-ensamblaje. La siguiente figura hace referencia a la representación en forma de rueda de una α-hélice mostrando la distribución de aminoácidos.

De este modo, se ha encontrado que con ángulos polares más pequeños, los péptidos exhiben una mayor capacidad para formar poros en una membrana, dado que de este modo predominarían los residuos hidrofóbicos en sus cadenas laterales.

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