Density functional theory and topological analysis of biologically active complexes of platinium metal with l-cysteine and 2-mercaptopyrimidine
L-sistein ve 2-merkaptopirimidin ile platin metali'nin biyolojik aktif komplekslerinin yoğunluk fonksiyonel teori ve topolojik analizi
- Tez No: 382928
- Danışmanlar: PROF. DR. İZZET AMOUR MORKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Kimya, Biochemistry, Physics and Physics Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Biyolojik olaylar, araştırılması gereken en önemli meselelerdendir. Gün geçtikçe farklı boyutlarıyla birçok alanda hayatımızda yer alan bu biyolojik olayların derinlemesine incelenmesi pek çok bilimsel araştırmaya konu olmaktadır. Hastalıklara neden olan ve çözüm ihtiyacı duyulan birçok ölümcül hastalık günümüzde insanlık için tehdit unsuru oluşturmaktadır. Özellikle DNA'daki deformasyonlar ve yapısındaki aksaklıklar insan hayatını tehdit eden hastalıklara dönüşebilmektedir. Bu deformasyonların sebebi, DNA yapısında bulunan Adenin, Sitozin, Timin ve Guanin nükleikasit bazlarının kendi aralarında, aminoasitlerle veya bazı organik moleküllerle, moleküllerarası etkileşimler (hidrojen bağı, iyonik etkileşimler v.b.) oluşturmasından kaynaklanmaktadır. Bu durum son zamanlarda, güçlü teorik çalışmalarla geniş çapta incelenen, son derece ilgi çekici bir konu haline dönüşmüştür. Ayrıca bu bazlar, aminoasitler ve biyolojik aktifliğe sahip bazı organik moleküllerin, geçiş metalleri ile oluşturdukları, tıpta tedavi amaçlı kullanılan kompleksleri de aynı şekilde ilgi çekmektedir. Dolayısıyla ilaç kullanımına ait potansiyel uygulama alanları oluşabileceği tahmin edilmiş ve bu konu çok önemli bir araştırma ve inceleme konusu olmaya başlamıştır. Bu projede, ilk olarak L-sistein biyolojik aktifliği olan virüs önleyici ve bakteri inhibitör geliştirici olarak testedilmiş 2-merkaptopirimidin arasında oluşabilecek tüm moleküllerarası etkileşimlere (hidrojen bağı) sahip kompleksler kuantumsal olarak ayrıntılı bir şekilde analize tabii tutulacaktır. DFT yöntemi kullanılarak, yapısal tüm parametreler en doğru şekilde bulunacaktır. Ayrıca, moleküldeki tüm atomlar için kuantum teori hesaplamaları (QTAIM), bağ analizi (NBO) ile birlikte yapılarak tüm enerji yoğunluk ilişkileri ortaya çıkarılacak ve yapısal parametreler ile birlikte hidrojen bağlarının kuvveti ve yapılarda oluşturduğu deformasyonlar tahmin edilecektir. Aynı zamanda, yapılar, gerekli korelasyon grafikleri ile estedilecektir ve komplekslerden en kararlı ve deformasyonu en yüksek kompleksler tartışılacaktır. İkinci aşamada ise, yukarıda adı geçen DNA nükleikasit bazları, biyolojik rollerinden dolayı potansiyel bir uygulama oluşturabilecek uygun metal bağlanmalarına maruz bırakılacaktır. Bu bağlanmalar için platin metali kullanılacaktır. L-sistein ile 2-merkaptopirimidin yapıları ve bunların yapısındaki farklı atom pozisyonlarından Platin metali ile farklı şekillerde bağlanarak oluşabilecek tüm kompleksler, altı adet DFT (B3LYP, BHANDH, HCTH, MPW1PW91, PBEPBE, ve TPSSKCIS) yöntemi ile yapısal olarak analiz edilecektir. Metal bağlanmaları için sisplatin merkez yapısı kullanılacaktır. Vakum ortamında özellikle, doğal orbital analizi (NBO), HOMO-LUMO ve diğer moleküler orbitallerin incelenmesi, reaktivitenin belirlenmesi, enerji profil diyagramları, yapı analizi ve çözümü için harmonik titreşim frekansları ve ve tüm bu kompleksler için en doğru sonuçların meydana getirilmesi için detaylı orbital analizi (NBO) yapılacaktır. Sonuç olarak bu çalışmalardan, öncelikle, L-sistein ile 2-merkaptopirimidin arasındaki moleküllerarası etkileşimlerden doğan deformasyonların ve oluşturulması planlanan komplekslerin, potansiyel tedavi amaçlı uygulama alanları olabileceği düşünülmektedir ve bu iki tür çalışma bilim ve teknoloji açısından önemli bir yer edinecektir.
Özet (Çeviri)
Biological events are the most important states to be investigated. As the days pass, biological events which take part in different areas in our life with their different aspects are being subjects of many scientific researches. In todays world, many fatal diseases that lead to illnesses and in need of solutions are threatening the mankind. Especially, the deformations and defects in the structure of DNA may turn into diseases threatening the human life. The reason of this deformation is caused by formation of intermolecular interactions (hydrogen bonding, ionic interactions, etc.) by nucleic acid bases found in DNA which are Adenine, Cytosine, Thymine and Guanine between themselves, aminoacids or some organic molecules. This situation has become interesting and investigated widely by strong theoretical studies. In addition, the complexes of these bases, aminoacids and some biologically active organic molecules, with transition metals which are used in applications of medical treatments is interesting in the same aspect. So, the formation of potential application areas of usage in drugs is predicted and it has started to be a very important research and investigation subject. Firstly in this project, all complexes having intermolecular interactions (hydrogen bonding), possibly be formed between L-cysteine between 2-mercaptopyrimidine which is a biologically active virus preventive and bacteria inhibitor productive, will be subjected to detalied quantum analysis. By using DFT method, all structural parameters will be perfectly calculated. In addition, by doing the Quantum theory calculations (QTAIM) with Bond analysis (NBO) for all the atoms in the molecule, all energy-density relations will be revealed; and with structural parameters, the strength of hydrogen bonds and the deformations caused by those will be predicted. The structures will be tested with suitable correlation graphs and will be discussed complexes of most stable and highly deformations. In the second stage, the L-cysteine mentioned above will be exposed to proper metal bindings that may form a potential application because of their biological roles. For this bindings, Platinum metal will be used. Structures of L-cysteine and 2-mercaptopyrimidine and from different atom positions in their structures will be bound to metal from different points and all possible complexes formed will be analyzed structurally by six DFT (B3LYP, BHANDH, HCTH, MPW1PW91, PBEPBE, and TPSSKCIS) method. Center structures of cisplatin is used for metal bounds. Especially, Natural bond Orbital Analysis (NBO), HOMO-LUMO and Investigation of other molecular orbitals, the Energy Profiles, Harmonic Vibration Frequency and Detalied Orbital Analysis to achieve the best results for all these complexes will be examined in vacuum. As a result, it is predicted from these studies that the deformations caused by intermolecular interactions between L-cysteine and 2-mercaptopyrimidine happening in cell, and the complexes that may form between these structures and transition metals may find potential treatment application fields in medicine and these two studies will have an important place both in science and technology.
Benzer Tezler
- Aktinit karbürlerin yoğunluk fonksiyonel teori ile incelenmesi
Density functional theory analysis of actinide carbides
NAFİYE MANAV
- Fullerenlerin ve türevlerinin yoğunluk fonksiyonel teori ile incelenmesi
Investigation of fullerenes and their derivatives with density functional theory
İLKNUR KOCATÜRK
- Yeni anti-inflamatuar ilaçların tasarımına yönelik, COX-1/COX-2 selektif ve COX-2/5-LOX dual inhibitörlerinin hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi
Computational investigation of selective COX-1/COX-2 selective ve COX-2/5-LOX dual inhibitors for designing new anti-inflammatory drugs
FATMA AKSAKAL
- Theoretical investigation of mixed metal organic frameworks as H2 adsorbents
Çoklu metal içeren metal organik kafeslerin H2 adsorbanları olarak teorik yöntemlerle incelenmesi
TUĞÇE GÖKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
KimyaAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YELİZ GÜRDAL DURĞUN
- Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü
Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine
SAFFET ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER