Biyolojik sistemlerde oluşabilecek radikallerin molekülermodelleme yöntemleriyle incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışması, taurin, kreatin ve tirozin üzerinde oluşan karbon radikallerinin elektronik özelliklerinin kuantum mekaniksel yaklaşımlarla araştırılmasını amaçlamaktadır. Biyosistemlerde gerçekleşen reaksiyonlarda çok fazla öneme sahip olsa da serbest radikaller eğer üretim ve tüketimlerindeki denge korunamazsa makromoleküllere saldırarak DNA üzerinde mutasyonlara, hücre zarı bütünlüğünün bozulmasına ve kanser, yaşlanma veya nörodejeneratif bozukluklara sebebiyet verirler. Genelde oksijen atomu üzerinde oluşan radikaller üzerine çalışılsa da biyolojik yapılarda karbon merkezli organik yapıdaki radikaller de meydana gelir. Kreatin son zamanlarda çeşitli nörolojik bozuklukların tedavilerinde sahip olduğu terapötik önem nedeniyle dikkat çekmektedir. Taurin insan beyninde en fazla miktarda bulunan amino asit olmanın yanı sıra kreatine benzer biçimde nörolojik bozukluklarla ilişkilendirilmektedir. Ayrıca tirozin stabil radikal formu protein yapısında yeralan bir amino asittir ve katalitik aktivitede rol oynadığı düşünülmektedir. Radikal yapıların mekanizmaları hala tam olarak açıklanamamıştır. Bu tez çalışması kreatin, taurin ve tirozin moleküllerinin karbon atomları üzerinde bir hidrojen atomu kopartılarak oluşturulan radikal yapılarını MP2/6-31+G(d,p), B3LYP-D3, ?B97xD ve son olarak B3LYP fonksiyonelleriyle 6-311++G(d,p) setiyle hesaplamayı ve karşılaştırmalı olarak incelemeyi ve ileride yapılacak çalışmalar için bir kaynak oluşturmayı amaçlamaktadır. Anahtar sözcükler: Karbon radikalleri, DFT, ve MP2
This study aims to inquire into the electronic features of carbon-centered radicals occurring on three amino acids which are taurine, creatine, and tyrosine by computational chemistry. These three amino acids were selected because of their promising therapeutic behavior and their involvement in catalysis reactions, respectively. Ground state conformations were studied at MP2/6-31+G(d,p), the combination of ?B97xD, B3LYP-D3and B3LYP with 6-311++G(d,p) by Gaussian16. In order to reveal the electronic localization, LOL and ELF were performed via Multiwfn and VMD software. In overview, between MP2 and DFT calculations, a contrast was noted in the relative energies calculated for geometries that have close HF energy values. Furthermore, an unexpected C-S bond cleavage was detected among taurine radicals calculated by DFT functional. In contrast to the prominent need for radical species, in the case of the concentration of these species is rised, they could cause cancer, neurological disorders, mutations on DNA, disruption on the cell wall, and unfortunately, their reaction pathways are still unenlightened. The quantum chemistry methods might be useful for a better understanding of their behavior. Keywords: Carbon radicals, DFT, and MP2.
This study aims to inquire into the electronic features of carbon-centered radicals occurring on three amino acids which are taurine, creatine, and tyrosine by computational chemistry. These three amino acids were selected because of their promising therapeutic behavior and their involvement in catalysis reactions, respectively. Ground state conformations were studied at MP2/6-31+G(d,p), the combination of ?B97xD, B3LYP-D3and B3LYP with 6-311++G(d,p) by Gaussian16. In order to reveal the electronic localization, LOL and ELF were performed via Multiwfn and VMD software. In overview, between MP2 and DFT calculations, a contrast was noted in the relative energies calculated for geometries that have close HF energy values. Furthermore, an unexpected C-S bond cleavage was detected among taurine radicals calculated by DFT functional. In contrast to the prominent need for radical species, in the case of the concentration of these species is rised, they could cause cancer, neurological disorders, mutations on DNA, disruption on the cell wall, and unfortunately, their reaction pathways are still unenlightened. The quantum chemistry methods might be useful for a better understanding of their behavior. Keywords: Carbon radicals, DFT, and MP2.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Biyokimya, Biochemistry, Biyoteknoloji
