izpis_h1_title_alt

Teoretični pristopi k študiju elektrostatskih lastnosti globularnih proteinov
ID Tušek, Martin (Avtor), ID Lukšič, Miha (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,78 MB)
MD5: 822B9F0BA0C88B468040E699AAFBF846

Izvleček
Za pet globularnih proteinov (β-laktoglobulin (BLG), goveji (BSA) in človeški serumski albumin (HSA), jajčni lizocim ter konjski mioglobin) sem z različnimi računalniškimi programi preučeval pH odvisnost celokupnega naboja proteina, permanentnega in induciranega dipolnega momenta ter elektrostatskega potenciala na površini proteina. Preveril sem tudi, kako na izbrane lastnosti vpliva dodatek enovalentnega elektrolita. Za določanje pKa vrednosti aminokislinskih (AK) ostankov in titracijskih krivulj proteina sem uporabil programa PROPKA in DelPhiPKa. Titracijske krivulje in njim pripadajoče izoionske točke (pI) se za različne PDB zapise istega proteina dobro ujemajo znotraj izbrane metode, medtem ko se rezultati med uporabljenima metodama, zaradi različnih pristopov k računanju naboja, pogosto razlikujejo. Titracijske krivulje sem primerjal tudi z izračuni na osnovi Henderson-Hasselbalchove (HH) enačbe, kjer je pKa AK ostanka enak, kot ga ima prosta AK v vodi, in eksperimentalnimi podatki iz literature. Dipolne momente proteinov sem izračunal s pomočjo PQR datotek, generiranih s programom PDB2PQR. Pokazal sem, da so oblike krivulj za različne PDB strukture proteina pogosto podobne, same vrednosti pa se lahko razlikujejo predvsem v kislih in bazičnih pH območjih, kjer se (de)protonirajo številni AK ostanki. Induciran dipolni moment proteinov sem izračunal z uporabo fluktuacijske teorije. Raziskal sem, kako na velikost induciranega dipolnega momenta vpliva izbira površine proteina (topilu dostopna oz. od topila izključena površina) in programa, s katerim to površino izračunamo (YASARA oz. MSMS). Za izračun elektrostatskega potenciala proteinov, izrisanega na topilu dostopni površini, sem uporabil program APBS. Ugotovil sem, da se prehodi iz pretežno pozitivnega potenciala v pretežno negativnega dobro ujemajo z izračunanimi izoionskimi točkami proteinov. Za BLG sem določil tudi, kako se elektrostatski potencial spreminja s koncentracijo dodanega enovalentnega elektrolita.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:naboj, dipolni moment, protein, PROPKA, DelPhiPKa
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-133572 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:89921027 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:01.12.2021
Število ogledov:977
Število prenosov:49
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Theoretical approaches in studying electrostatic properties of globular proteins
Izvleček:
Using various computer software, I have investigated the effects of pH on the total protein charge, permanent and induced dipole moment, and electrostatic potential on the protein surface for five globular proteins (β-lactoglobulin (BLG), bovine (BSA) and human serum albumin (HSA), egg white lysozyme, and equine myoglobin). For the selected properties, I also examined how they were affected by the addition of monovalent electrolyte. I used PROPKA and DelPhiPKa programs to determine the pKa values of amino acid residues (AA) and titration curves of proteins. The titration curves and corresponding isoionic points (pI) for different PDB entries of the same protein agree well within the chosen method, while the results between methods often differ due to different approaches to charge calculation. I have calculated the dipole moments of proteins using PQR files created with the program PDB2PQR. I showed that the functional dependencies for different PDB structures are mostly similar, while the values themselves can be different mainly in acidic and basic pH regions where several AA residues are (de)protonated. I calculated induced dipole moments using fluctuation theory. I investigated how the choice of protein surface (solvent accessible or solvent excluded surface) and the software used for the surface calculation (YASARA or MSMS) affect the magnitude of the induced dipole moment. I have used the program APBS to calculate the electrostatic potential of proteins displayed on the solvent accessible surface. It is shown that the transitions from mainly positive to negative potential agree well with the calculated isoionic points of the proteins. For BLG, it is also shown how the electrostatic potential changes with the concentration of the added monovalent electrolyte.

Ključne besede:charge, dipole moment, protein, PROPKA, DelPhiPKa

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj