Elektrostatske interakcije pri stabilizaciji proteinskih struktura

završni rad

• Autor: Eva Josić
• Mentor: Branimir Bertoša (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2021-09-10, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Osim hidrofobnih interakcija koje upogonjuju smatanje proteina i njihovo povezivanje,
elektrostatske interakcije osiguravaju specifičnost kroz ionske mostove, vodikove veze i ostale
manje specifične interakcije. U ovom radu predstavljena su dva modela za opis elektrostatskih
interakcija proteina i otapala, Poissonn-Boltzmanov model i Generalized Born model. Oba su
implicitna te, za razliku od eksplicitnih modela, aproksimiraju otapalo kao kontinuum. Pri opisu
solvatacijskog doprinosa ukupnoj energiji proteina važan je odabir dielektrične granice između
proteina i otapala. Ovdje su raspravljene van der Waalsova površina i „solvent-excluded
surface“, površina bez šupljina dostupnih sfernoj probi otapala. Suvremeniji modeli za granicu
uzimaju „smoothed van der Waals“ površinu, s glatkim prijelazom između dva dielektrika.
Važnost elektrostatskih interakcija u proteinskoj strukturi kreće sa smatanjem proteina do
nativne strukture. Hidrofobne interakcije su glavna pokretačka sila smatanja, a elektrostatske
imaju ulogu u specifičnosti unutarproteinskih interakcija koje definiraju tercijarnu strukturu.
Osim solnih mostova i vodikovih veza, važne su i elektrostatske interakcije s nabijenim
kofaktorima. Opisane su i vrste proteina kao i njihov aminokiselinski doprinos ovim
interakcijama. U radu su navedena osnovna elektrostatska obilježja proteina topivih u vodi
(globularnih), intrinzično neuređenih te transmembranskih proteina. Nadalje, opisane su
interakcije proteina s drugim proteinima, nukleinskim kiselinama te biološkim membranama
(fosfolipidnim dvoslojem). Ukoliko se elektrostatske interakcije naruše, poremećaj može voditi
bolestima. Uzrok poremećaja su najčešće mutacije i posttranslacijske modifikacije RNA. Ovaj
rad navodi i ukratko opisuje nekoliko stanja: srpastu anemiju, katarakt, karcinom, multiplu
sklerozu te formiranje amiloidnih fibrila pri patogenezi neurodegenerativnih bolesti.

• Ključne riječi: proteini
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:500119
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (univ. bacc. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2021-10-13 11:08:16