|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Применение методов теории функционала электронной плотности для моделирования реакций гидролиза органических фосфатовдипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Ермилов А.Ю.
- Автор: Кулакова А.М.,
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2015
- Аннотация: В настоящее время актуальным направлением в химии является изучение ферментативных реакций в белках. Традиционным путем для определения механизма таких реакции является построение энергетического профиля поверхности потенциальной энергии и последующий анализ стационарных точек на пути реакции с помощью комбинированного метода квантовой и молекулярной механики (КМ/ММ). Набирающее популярность полуэмпирическое приближение теории функционала плотности DFTB значительно менее затратный в вычислительном отношении, чем традиционно принятый метод DFT, что позволяет выйти на качественно иной уровень моделирования. Целью данной работы является оценка перспективности подхода DFTB для моделирования ферментативных реакций на примере гидролиза фосфатов. В работе проведен анализ применимости различных вариаций метода DFTB для описания реакции гидролиза монометилфосфат аниона. Полученные энергетические и геометрические данные подверглись сравнению с данными неэмпирических подходов теории функционала плотности и теории возмущений, на основе чего была выбрана методика для моделирования реакции реактивации комплекса бутирилхолинэстеразы с фосфорорганических веществом. Был вычислен профиль потенциальной энергии реакции гидролиза комплексов нативной и мутированной BChE с экотиофатом, на основе которого сделаны следующие выводы: 1. Метод DFTB применим для полуколичественной оценки барьеров реакций гидролиза органических фосфатов. Расчеты верно воспроизводят понижение барьера реакции реактивации комплекса бутирилхолинэстеразы с экотиофатом при введении мутации G117H. Высокое значение барьера реакции, оцененное методом DFTB2|Amber99, согласуется с медленным протеканием реактивации бутирилхолинэстеразы. 2. При моделировании белковых систем возникают проблемы с описанием водородных связей боковой цепи гистидина с кислотами.
- Добавил в систему: Ермилов Александр Юрьевич