Počet záznamů: 1  

Teoretické studium nekanonických protonačních stavů v molekulách RNA

  1. Údaje o názvuTeoretické studium nekanonických protonačních stavů v molekulách RNA [rukopis] / Michal Janeček
    Další variantní názvyTeoretické studium nekanonických protonačních stavů v molekulách RNA
    Osobní jméno Janeček, Michal (autor diplomové práce nebo disertace)
    Překl.názTheoretical study of non-canonical protonation states in the RNA molecules
    Vyd.údaje2014
    Fyz.popis43 s. (78 865 znaků) : il., grafy, schémata, tab. + 1 CD-ROM
    PoznámkaVed. práce Pavel Banáš
    Dal.odpovědnost Banáš, Pavel (vedoucí diplomové práce nebo disertace)
    Dal.odpovědnost Univerzita Palackého. Katedra analytické chemie (udelovatel akademické hodnosti)
    Klíč.slova molekulárně dynamické simulace * molekulární dynamika za konstantního pH * predikce pKa * aciditní disociační konstanta * RNA * vlásenkový ribozym * molecular dynamics simulations * constant pH molecular dynamics * pKa prediction * acidity constant * RNA * hairpin ribozyme
    Forma, žánr bakalářské práce bachelor's theses
    MDT (043)378.22
    Země vyd.Česko
    Jazyk dok.čeština
    Druh dok.PUBLIKAČNÍ ČINNOST
    TitulBc.
    Studijní programBakalářský
    Studijní programChemie
    Studijní oborChemie
    kniha

    kniha

    Kvalifikační práceStaženoVelikostdatum zpřístupnění
    00186998-421999225.pdf352.3 MB09.05.2014
    PosudekTyp posudku
    00186998-ved-461974381.pdfPosudek vedoucího
    00186998-opon-526896896.pdfPosudek oponenta

    Protonační stavy nukleových bází v aktivních místech katalyticky aktivních molekul RNA mají jak přímý vliv na katalýzu, tak vliv na konformaci těchto aktivních míst, a také konformaci celé RNA molekuly. Studium závislosti konformace RNA molekuly na protonačních stavech těchto nukleových bází může být tedy velmi užitečné pro pochopení mechanismu katalýzy. Výpočetní metoda, která umožňuje popsat dynamické změny protonačních stavů, a také předpovědět posun pKa s ohledem na strukturní kontext nukleobáze zabudované v makromolekule, se nazývá molekulární dynamika za konstantního pH. V současnosti však neexistuje takováto metoda, která by byla dostatečně otestována pro RNA molekuly v explicitním solventu. Použití explicitního solventu je nezbytné pro správný popis dynamiky RNA. Cílem této práce bylo aplikovat metodu molekulové dynamiky za konstantního pH s lambda dynamikou na RNA za použití silového pole AMBER. Tato metoda byla vyvinuta a otestována pro proteiny, cílem tedy bylo otestovat, zda je tato metoda na RNA přímo přenositelná. Metoda byla otestována na vlásenkovém ribozymu. Bylo zjištěno, že tato metoda neposkytuje v případě vlásenkového ribozymu dostatečně přesný popis protonačních stavů, a proto jsme se zaměřili na analýzu chyb tohoto popisu na menších strukturách nukleosidu a dinukleotidu. Byla sledována hodnota pKa spočítaná touto metodou, a také závislost hodnoty pKa a distribuce proměnné lambda na velikosti boxu, iontové síle a způsobu kompenzace změny náboje při změně protonačního stavu. Bylo zjištěno, že pro všechny struktury se spočítaná hodnota pKa výrazně liší od experimentálně změřené. Tento posun je pravděpodobně zapříčiněn nesprávným nastavením některých parametrů silového pole. Bylo také zjištěno, že spočtené pKa nezávisí na velikosti boxu, na způsobu kompenzace změny náboje při změně protonačního stavu, ani na iontové síle, zatímco distribuce proměnné lambda závisí na velikosti boxu.Protonation states of nucleobases in active sites of RNA molecules with catalytic activity have both direct influence on the catalysis and indirect influence on the conformation of the active sites and even on conformation of whole RNA molecule. Thus, it is very useful to study the relationship between the conformational variability of RNA molecules and protonation states of their nucleobases in order to understand their catalysis mechanism. The constant pH molecular dynamics is computational method that allows us to describe dynamic changes of protonation states and to predict pKa shift due to structural context of nucleobase incorporated in macromolecule. However, no such method has been extensively tested on RNA molecules in explicit solvent which is necessary for correct description of RNA structural dynamics. The goal of this work was to apply constant pH molecular dynamics using lambda dynamics method on RNA using AMBER force field. Such method was tested on proteins, thus the aim of this work was to test the transferability of this method to RNA systems. The method was tested on hairpin ribozyme. It was however found that the description of the protonation states by this method is not enough accurate, so subsequently we analyzed the potential source of these errors on smaller structures such as nukleoside and dinukleotide. The pKa value computed by this method and also the dependence of pKa values and lambda distributions on the box size, ion strength and the way of the compensation of the charge developed during the deprotonation were examined. It was found that computed pKa values for all structures significantly differ from the experimental ones. This artificial shift of pKa values is probably caused by imbalance in the force field description. It was also found that calculated pKa does depend neither on the box size nor ion strength nor way of the compensation of charge developed during the deprotonation. Contrary, the lambda distribution depends on the box size.

Počet záznamů: 1  

  Tyto stránky využívají soubory cookies, které usnadňují jejich prohlížení. Další informace o tom jak používáme cookies.