Teoretični pristopi k študiju elektrostatskih lastnosti globularnih proteinovTušek, Martin (Avtor) Lukšič, Miha (Mentor) nabojdipolni momentproteinPROPKADelPhiPKaZa 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.20212021-12-01 13:55:02Magistrsko delo/naloga133572VisID: 15621COBISS_ID: 89921027sl