Hybrid quantum mechanical/molecular mechanical studies on archaeal rhodopsins
Arkeal rodopsınler üzerinde hibrid kuantum mekanik moleküler mekanik çalışmalar
- Tez No: 382703
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ALTUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hibrit kuantum mekanik/moleküler mekanik metodlar, retinal proteinler, bakterisel rhodopsinler, soğurma maksimu, Hybrid QM/MM methods, retinal proteins, archaeal rhodopsins, absorption maximum
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 51
Özet
Retinal proteinler içinde kovelent bağlı retinal moleküller barındıran G proteinlerle eşleşmiş alıcı (GPCR) süper ailesine ait yedi -helisli transmembranlardır. Retinal proteinler ışığa duyarlı alıcılar olarak neredeyse bütün biyoorganizmalarda bulunup, çok çeşitli hayati fonksiyonları gerçekleştirirler. Retinal proteinlerle ilgili en temel ve tam olarak anlaşılamayan problem, elektronik soğurma spekrumlarında maksimum soğurmaya karşılık gelen dalga boyunu düzenleyen etkenlerin tespitidir. Bu tezde, bacteriorhodopsin ve sensory rhodopsin II ile birlikte natronomas pharaonis ve halobacterium salinarum bakterilerinden elde edilen halorhodopsinler Cl iyonu bağlı ve bağlı değilken hibrit kuantum mekanik/moleküler mekanik (QM/MM) metodları çerçevesinde geometrik yapıları ve renk seçim mekanizmaları tartışılmak üzere incelenmiştir. Kuantum mekanik metot olarak, geometri optimizasyonlarında B3LYP, soğurma spektrumu hesaplamalarında ise SORCI kullanılmıştır. Moleküler mekanik metot olarak ise AMBER seçilmiştir. QM/MM hesaplamaları bu bakterisel rhodopsinlerin maksimum absorbsiyon dalgaboyları arasındaki farkı deneylerle uyumlu bir şekilde vermiştir. All-trans retinalin polyene zincirinde ardışık olarak yer alan tek ve çift bağların uzunluklarının ortalamaları arasındaki fark, birinci düşey uyarılma enerjisi ve buna eşlik eden dipol moment değişimi ile sıkı bir ilişkiye sahiptir. All-trans retinalin etrafındaki protein çevresi birinci düşey uyarılma enerjisini maviye doğru kaydırmakta olup, kayma miktarı protein çevresine oldukça duyarlıdır.
Özet (Çeviri)
Retinal binding proteins that consist of retinal molecules covalently linked to seven transmembrane -helical proteins of G-protein coupled receptor (GPCR) super family are ubiquitously found as photosensory receptors in bioorganisms, and are responsible for many diverse vital functions. One of the most basic and unresolved puzzle of these proteins concerns the mechanisms that regulate wavelength of maximum absorbance in the absorption spectra. In this thesis, we have investigated structures and color selectivities of bacteriorhodopsin, sensory rhodopsin II as well as Cl-free and Cl-bound halorhodopsins isolated from natronomas pharaonis and halobacterium salinarum by using Hybrid Quantum Mechanical/Molecular Mechanical (QM/MM) methods. We have employed B3LYP for the geometry optimizations and SORCI for the absorption spectra calculations as the QM method and AMBER force field as the MM method. The present QM⁄MM calculations reproduce the spectral shift between the archaeal rhodopsins considered. The single/double bond alternations of the polyene chain of the all-trans retinal correlate very well with the first vertical excitation energies and the associated dipole moment changes. The presence of the protein environments blue-shift the first vertical excitation energy and the magnitude of the blue-shift is quite sensitive to the protein environment.
Benzer Tezler
- QM/MM study on the elongation factor-Tu (EF-Tu)
Uzama faktörü-Tu'da (EF-Tu) GTP hidrolizinin QM/MM yöntemi ile modellenmesi
HASAN HÜSEYİN İNCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
KimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. VİKTORYA AVİYENTE
YRD. DOÇ. BÜLENT BALTA
- Reaction path analysis of histone tail lysine residue demethylation using only-QM and hybrid QM/MM methods
Histon kuyruğunda bulunan lizin amino asitlerinin demetilasyonuna yönelik kuantum mekanik (KK) ve melez kuantum mekanik/moleküler mekanik (MM) yöntemleri kullanarak reaksiyon mekanizması analizi
BORA KARASULU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyofizikKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM KESKİN
PROF. DR. BURAK ERMAN
- Machine learning assisted force field development for nucleic acids
Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi
GÖZDE İNİŞ DEMİR
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN
- 1-asetilpiperazin molekülünün titreşim spektroskopisi ile deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of 1-acetylpiperazine by vibrational spectroscopy
NESRİN ATSÜREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. METİN BİLGE
- Highly conjugated visible and near-infrared light photoinitiating systems for radical and cationic polymerization
Radikal ve katyonik polimerizasyon için yüksek konjugasyonlu görünür ve Nır bölgesi fotobaşlatıcı sistemleri
ALİ SÜERKAN