نام پژوهشگر: محمود رضوانیان

مطالعه پیوندهای هیدروژنی در زنجیره های پلی آلانین در نانوساختار آلفاهلیکس با بکارگیری نظریه تابعی چگالی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده علوم 1391
  محمود رضوانیان   سعید جلالی اسد آبادی

نظریه تابعی چگالی از جمله روش های مطالعه دستگاه های زیستی به شمار می آید. در این پایان نامه برآنیم که به مطالعه قدرت پیوند هیدروژنی در ساختار پلی آلانین آلفاهلیکس با استفاده از کد محاسباتی wien2k بپردازیم. آلانین از جمله آمینواسیدهایی است که تمایل زیادی برای قرارگرفتن در ساختار آلفاهلیکس از خود نشان می دهد. ساختار آلفاهلیکس را به این دلیل انتخاب کرده ایم که می توان اثر برهم کنش پپتید-پپتید را بر قدرت پیوند هیدروژنی مطالعه کرد. پیوند هیدروژنی بدان لحاظ دارای اهمیت است که همیاری این پیوندها عامل اصلی پایداری ساختارهای دومین در بین ساختارهای پروتیینی است. از آنجا که تابعی pbe-gga قدرت پیوند و طول پیوند هیدروژنی را به خوبی توصیف می کند از این تابعی در انجام محاسبات استفاده می-کنیم. در ابتدا نگاهی مختصر به بانک داده پروتیینی خواهیم داشت و سپس به نحوه شبیه سازی ساختارهای پروتیینی می پردازیم. برای انجام محاسبات 10 ساختار پلی آلانین شامل 5 ساختار کاملا" کشیده و 5 ساختار آلفاهلیکس شبیه سازی می شوند. سپس به بهینه سازی خلا برای ساختارهایی با طول متناهی می پردازیم و در نهایت به محاسبه قدرت پیوند هیدروژنی در ساختار پلی آلانین آلفاهلیکس با طول بی نهایت می پردازیم و چگالی بار الکترونی را برای پیوندهای هیدروژنی رسم می کنیم. نشان داده می شود که همیاری پیوندهای هیدروژنی باعث می شود که در یک ساختار آلفاهلیکس نامتناهی پیوندهای هیدروژنی تا حدود 2 برابر قویتر از تک پیوند هیدروژنی شود. همچنین نشان داده ایم که زنجیره های کوچک پپتید نمی توانند عامل پایداری یک ساختار پروتیینی باشند که این مطلب با نتایج تجربی در توافق است. چگالی بار الکترونی نیز نشان می دهد که پیوند هیدروژنی نتیجه قطبش ابر الکترونی از اتم هیدروژن به سمت اتم الکترونگاتیو اکسیژن است.