Moliner Ibáñez Vicente Medina Trullenque María Milagros 2025 Mediante simulaciones clásicas de dinámica molecular (MD) y cálculos híbridos mecánico-cuánticos/mecánico-moleculares (QM/MM), se investigan dos flavoenzimas humanas: NAD(P)H:quinona oxidorreductasa 1 (NQO1) y el Factor Inductor de Apoptosis (AIF). El objetivo principal de esta tesis es estudiar su comportamiento dinámico y dilucidar los mecanismos a nivel atómico que rigen sus interacciones enzima-sustrato, explorando los paisajes de energía potencial y energía libre relevantes para la catálisis por transferencia de hidruro. NQO1 desempeña un papel fundamental en la defensa celular, catalizando la reducción bielectrónica de quinonas, lo que previene la formación de especies reactivas de oxígeno y mantiene la homeostasis redox. Este trabajo explora la dinámica estructural de sus dos sitios activos homodiméricos en estados oxidados y reducidos, tanto en ausencia como en presencia de las coenzimas NADH/NADPH y del sustrato DCPIP. Se presenta una caracterización detallada del ciclo catalítico completo, que abarca tanto la semirreaccione oxidativa como reductiva del cofactor flavínico.<br />AIF, esencial para la función mitocondrial, exhibe roles tanto pro-supervivencia como pro-apoptóticos, particularmente en la muerte celular programada independiente de caspasas. Esta tesis analiza el impacto de varias mutaciones clínicamente relevantes en comparación con el tipo silvestre, evaluando sus efectos sobre la integridad estructural y el proceso de transferencia de hidruro desde NADH hacia AIF.<br />El estudio se integra estrechamente con trabajos experimentales complementarios llevados a cabo por otros miembros del grupo de investigación, fomentando un marco sinérgico entre la modelación computacional y la experimentación.<br />Paralelamente, diversas herramientas informáticas se han desarrollado para optimizar el análisis de datos, la visualización y la modelización de los flujos de trabajo de bioinformática y biología computacional. Estas herramientas, que mejoran la eficiencia y el manejo de estudios biomoleculares, extienden su utilidad más allá del presente trabajo, han sido adoptadas por otros investigadores del grupo y resultan aplicables tanto en contextos empíricos como teóricos.<br /> TESIS