Geri Dön

Hybrid quantum mechanical/molecular mechanical studies on archaeal rhodopsins

Arkeal rodopsınler üzerinde hibrid kuantum mekanik moleküler mekanik çalışmalar

  1. Tez No: 382703
  2. Yazar: AYŞE MARAŞLI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ALTUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Hibrit kuantum mekanik/moleküler mekanik metodlar, retinal proteinler, bakterisel rhodopsinler, soğurma maksimu, Hybrid QM/MM methods, retinal proteins, archaeal rhodopsins, absorption maximum
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Fatih Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2012

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. VİKTORYA AVİYENTE

    YRD. DOÇ. BÜLENT BALTA

  2. 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

    İngilizce

    2010

    BiyofizikKoç Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM KESKİN

    PROF. DR. BURAK ERMAN

  3. Machine learning assisted force field development for nucleic acids

    Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi

    GÖZDE İNİŞ DEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADEM TEKİN

  4. 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

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. METİN BİLGE

  5. 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

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. YUSUF YAĞCI