El camino hacia el maestro del calorímetro Vol.10 Último episodio Discusión profesional sobre varias cosas relacionadas con el calorímetro

por Malvern Panalytical, Thursday, 17th November 2016

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1. ¿Cómo comenzó a involucrarse en la medición de calor?

	He estado involucrado en la calorimetría durante unos 13 años, comenzando con mediciones autodidactas de ITC. El punto de inicio fue mi investigación usando espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR) en solución, donde descubrí un aumento en las fluctuaciones de las enzimas a nivel de residuo de aminoácidos al estudiar la unión de una enzima con su pareja. Normalmente se piensa que las estructuras proteicas se vuelven más rígidas al unirse, pero observé lo contrario. Basado en la ecuación ΔG = ΔH – TΔS, consideré que la flexibilidad de la proteína aumentaba y que las fluctuaciones, en esencia, incrementaban el desorden del sistema. Así, el aumento de ΔS compensaría el ΔG, facilitando la reacción de unión. Coincidiendo con mi descubrimiento, algunos artículos en los EE. UU. y Europa empezaron a reportar un aumento en las fluctuaciones de las proteínas debido a la unión, por lo que propuse mi teoría con confianza. Sin embargo, inicialmente no fue aceptada por otros, quienes afirmaban que la unión no podría provocar un aumento en las fluctuaciones. Para probar esto empecé a prestar atención a la capacidad de ITC para calcular ΔS, y afortunadamente, el laboratorio en el que estaba contaba con un MicroCal VP-ITC, lo cual me permitió comenzar a medir siguiendo el manual. Al realizar mediciones de ITC a diferentes temperaturas, determiné ΔH para cada temperatura. A partir de la dependencia de la temperatura de ΔH, se puede calcular el ΔC_P (cambio de capacidad calorífica a presión constante) y de ahí, aplicando una simplificada ecuación empírica sobre la entropía del agua, obtuve el ΔS de deshidratación. Combinando estos cálculos, diferencié el cambio en la entropía de conformación del sistema, lo cual coincidió con los resultados de NMR. Las ITC y NMR mostraron que el aumento en la entropía de conformación estabilizaba el complejo enzimático. Siempre me ha encantado la físico-química desde mis días en la universidad, especialmente la entropía, que refleja el flujo de la naturaleza.
	Comencé mis mediciones de calor durante mi tesis de pregrado bajo la supervisión del profesor Katsutada Takahashi, el primero en Japón en iniciar calorimetría bioquímica de manera formal. Desde allí, transité naturalmente a la calorimetría y me he mantenido en ello. En referencia a lo que el profesor Lee mencionó sobre la falta de aceptación por parte de otros inicialmente, hace unos 40 años, profesores de química expresaron escepticismo sobre el hecho de que la entropía se incrementara durante la unión. Ahora, sabemos que, a menos que se involucren entropía de conformación o hidratación, la entropía debería disminuir.
	Bien, recuerdo que durante esos tiempos, temas como la deshidratación del agua o el plegamiento de proteínas comenzaron a debatirse, al igual que los cambios de entropía por deshidratación. Los trabajos del profesor Fukada sobre los cambios de entalpía en la desprotonación de soluciones tampón son notables. (Referencia 1)
	Proviniendo de una formación agrícola, solía recibir críticas por realizar investigaciones de este tipo que no encajaban con el campo. Sin embargo, al profesor Takahashi le interesaban dichas investigaciones y nos proporcionó ese espacio. Pese a ser un laboratorio que valoraba los estudios fundamentales en biofísica química, sin su apoyo, no habría sido posible llevar a cabo estos experimentos.
	Considero que este tipo de investigación fundamental debe ser más explorada.
	En cuanto a las soluciones tampón, realmente no es un tema de base propiamente dicho. Químicos no suelen usar tales sistemas. Mis datos son considerados como datos de base en un sentido práctico.

2. Cuéntenos sobre su investigación reciente.

　