Kvantno-kemijska študija  izvora oksidativnega stresa v dopaminergičnih nevronihPograjc, Vid (Avtor) Mavri, Janez (Mentor) L-DOPAdopakinonavtooksidacijaoksidativni stresmodel gručParkinsonova bolezenkvantna kemijadopaminmehanizem reakcijereaktivne kisikove zvrstiL-DOPA je trenutno zlati standard farmakoloških intervencij pri obvladovanju Parkinsonove bolezni. Zdravilo je prekurzor dopamina. Njegova uporaba je povezana z oksidativnim stresom, saj ob povišanih pH vrednostih dopamin avtooksidira, pri čemer nastanejo reaktivne kisikove zvrsti. L-DOPA je tudi sposobna avtooksidacije kjer nastajajo reaktivne kisikove zvrsti. Zdravilo se lahko vgradi v proteine zaradi svoje strukturne podobnosti z aromatskimi aminokislinami. Do sedaj še ni bilo znano, ali avtooksidacija L-DOPA lahko poteče v proteinskem okolju. Magistrska naloga je bila zasnovana z namenom razumevanja avtooksidacije L-DOPA na molekularnem nivoju. Stopnja, ki omejuje hitrost avtooksidacije L-DOPA, je ciklizacija dopakinona, ki poteče po mehanizmu Michaelove adicije s prenosom protona. Zanimalo nas je, ali reakcija lahko poteka v proteinskem okolju. Raziskavo smo izvedli na kvantno-kemijskem nivoju teorije z metodo molekulskih gruč (angl. cluster model). Za reakcijo smo si izbrali dopakinon, ki je vgrajen v aktivno mesto monoaminske oksidaze B, ki reagira z OH- . Pridobili smo aktivacijsko energijo in prosto energijo reakcije, ki pri pH 7,4 in 37oC znašata 19,35 kcal/mol in -13,65 kcal/mol. Iz aktivacijske energije reakcije smo izračunali tudi konstanto hitrosti reakcije in razpolovno dobo reakcije, ki znašata 0,16 s-1 in 4,33 s. Hitrost reakcije je pogojena s pH. Ugotovili smo, da L-DOPA, ki je vgrajena v proteine vstopa v intermolekularno Michaelovo adicijo s prenosom protona, ki je mehanistično enaka ustrezni reakciji v vodni raztopini.[V. Pograjc]20242024-10-03 07:16:24Magistrsko delo/naloga163159UDK: 544.18:616.858(043.2)VisID: 248168COBISS_ID: 211944451sl