| |
|
PFM and Raman spectroscopy of selected dielectric materials
Borodavka, Fedir ; Gregora, Ivan (vedoucí práce) ; Baumruk, Vladimír (oponent) ; Hehlen, Bernard (oponent)
Název práce: Mikroskopie piezoelektrické odezvy (PFM) a Ramanova spektroskopie vybraných dielektrických materiálů Autor: Fedir Borodavka Ústav: Oddělení dielektrik, Fyzikální ústav AV ČR v.v.i., Na Slovance 2, 182 21, Praha 8, Česká Republika Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Školící pracoviště: Oddělení dielektrik, Fyzikální ústav AV ČR v.v.i., Na Slovance 2, 182 21, Praha 8, Česká Republika Konzultanti: RNDr. Stanislav Kamba, CSc. a RNDr. Vladimír Vorlíček, CSc. Abstrakt: Disertační práce je věnována detailnímu studiu dielektrických materiálů po- mocí Ramanovy spektroskopie a mikroskopie piezoelektrické odezvy. Vlastnosti fononů nově syntetizovaných monokrystalů hydrogenfosforitanu guany- lurey(1+) (GUHP) byly studovány pomocí Ramanovy spektroskopie. Na základě Ra- manovy spektroskopie byla navržena klasifikace vibračních módů A′ MIX, A′ TO a A′′ TO a byly také stanoveny jejich frekvence. Na základě Ramanových spekter bylo také charakterizováno chování fononů v kera- mice BiMnO3. Porovnání výsledků grupové analýzy struktury s naměřenými spektry prokázalo, že krystality v keramice mají centrosymetrickou strukturu C2/c, a nejsou tedy feroelektrické. Byly vyšetřovány mřížkové vibrační módy monokrystalu...
|
|
Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku
Hrudíková, Jana ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent)
Název práce: Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku Autor: Jana Hrudíková Katedra (ústav) : Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc. E-mail vedoucího: baumruk@karlov.mff.cuni.cz Abstrakt: Molekulární flexibilita výrazně ovlivňuje intenzitu a polohu pásů v Ramanových spektrech a v případě ROA spekter i znaménka pásů. Proto je nezbytné ve výpočtech spekter zohlednit dynamické aspekty chování studovaných molekul v roztoku prostřednictvím konformačního středování. První ze studovaných systémů, histidin, hraje díky svému imidazolovému kruhu důležitou roli v metaloenzymech a při sbalování proteinů. Na ROA aparatuře vybudované na Fyzikálním ústavu UK v Praze byla změřena ROA spektra histidinu při několika hodnotách pH, komplexu histidinu s mědí a dipeptidů His-Gly a Gly-His jako předstupeň k dalšímu studiu. Druhý systém, cyklický hexapeptid c-(Phe-D-Pro-Gly-Arg-Gly-Asp), představuje model pro studium β- otoček a antiparalelního skládaného β-listu a byl již studován pomocí VCD a IČ spektroskopie. Z molekulárně dynamických simulací bylo vybráno 10 konformací, pro které byla ab initio spočítána Ramanova a ROA spektra. Pro modelový fragment Phe-D- Pro, jehož příspěvek je v Ramanově spektru dominantní, bylo provedeno Boltzmannovo...
|
|
Theory and applications of optical activity of biomolecules
Krupová, Monika ; Bouř, Petr (vedoucí práce) ; Baumruk, Vladimír (oponent) ; Záruba, Kamil (oponent)
Název: Teorie a aplikace optické aktivity biomolekul Autor: Monika Krupová Vedoucí: prof. RNDr. Petr Bouř, DSc. Pracoviště: Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy a Ústav organické chemie a biochemie, Akademie věd České republiky Abstrakt: Tato práce popisuje naše aplikace tří metod chiroptické spektroskopie při studiu chirálních molekul: vibračního cirkulárního dichroismu (VCD), cirkulárně polarizované luminiscence (CPL) a magnetického cirkulárního dichroismu (MCD). VCD a indukovanou CPL lanthanoidů jsme použili ke studiu struktury amyloidních fibril vybraných proteinů. Zjistili jsme, že VCD je velmi vhodnou technikou k detekci proteinových fibril a jejich supramolekulární chirality. Je schopná rozlišit i různé polymorfické typy fibril. Na druhou stranu, indukovaná CPL lanthanoidů reflektuje spíše lokální strukturu. VCD jsme použili i ke studiu hydratace a polymorfismu krystalů nukleosidů. Díky uspořádání krystalu jsme naměřili silný VCD signál specifický pro hydratovanou a suchou formu. Poslední část práce je věnována MCD a elektronové struktuře trivalentních Ln3+ iontů. Experimentální spektra byla interpretována pomocí kombinace molekulové dynamiky, teorie krystalového pole (CFT) a výpočtů využívajících konfigurační interakci v úplném aktivním prostoru pro více stavů s poruchovou teorii druhého...
|
|
Raman optical activity of biomolecules: From simple models to complex systems
Pazderková, Markéta ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium specifických projevů disulfidové a neplanární amidové skupiny ve spektrech Ramanovy optické aktivity (ROA) s cílem ukázat, že ROA umožňuje získat informace o konformaci peptidů a proteinů, které je obtížné nebo dokonce nemožné získat pomocí jiných spektroskopických technik. Jako modelové systémy pro studium neplanární amidové vazby jsou použity speciálně navržené malé rigidní molekuly s dobře definovanou strukturou - tricyklické spirodilaktamy. Možnost detekce disulfidové skupiny je studována v ROA spektrech modelových peptidů s jednou až dvěma disulfidovými skupinami, z nichž některé jsou biologicky aktivní (neurohypofyzární hormony a jejich agonistické a antagonistické analogy, antimikrobiální peptid lasiocepsin a jeho analogy s různým disulfidovým přemostěním). Kromě ROA jsou tyto systémy studovány také pomocí komplementárních chiroptických metod - vibračního (VCD) a elektronového (ECD) cirkulárního dichroismu, a to v rozšířeném spektrálním oboru (pod 180 nm) s využitím synchrotronového zdroje (SRCD). Současné využití těchto technik umožňuje získat komplexní informaci o struktuře studovaných molekul. Experimentální chiroptická data jsou dále srovnána s teoretickými ab initio výpočty. V chiroptických spektrech se nám podařilo identifikovat a interpretovat signály...
|
|
Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku
Hudecová, Jana ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce)
Název práce: Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku Autor: Jana Hrudíková Katedra (ústav) : Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc. E-mail vedoucího: baumruk@karlov.mff.cuni.cz Abstrakt: Molekulární flexibilita výrazně ovlivňuje intenzitu a polohu pásů v Ramanových spektrech a v případě ROA spekter i znaménka pásů. Proto je nezbytné ve výpočtech spekter zohlednit dynamické aspekty chování studovaných molekul v roztoku prostřednictvím konformačního středování. První ze studovaných systémů, histidin, hraje díky svému imidazolovému kruhu důležitou roli v metaloenzymech a při sbalování proteinů. Na ROA aparatuře vybudované na Fyzikálním ústavu UK v Praze byla změřena ROA spektra histidinu při několika hodnotách pH, komplexu histidinu s mědí a dipeptidů His-Gly a Gly-His jako předstupeň k dalšímu studiu. Druhý systém, cyklický hexapeptid c-(Phe-D-Pro-Gly-Arg-Gly-Asp), představuje model pro studium β- otoček a antiparalelního skládaného β-listu a byl již studován pomocí VCD a IČ spektroskopie. Z molekulárně dynamických simulací bylo vybráno 10 konformací, pro které byla ab initio spočítána Ramanova a ROA spektra. Pro modelový fragment Phe-D- Pro, jehož příspěvek je v Ramanově spektru dominantní, bylo provedeno Boltzmannovo...
|
|
Structure and dynamics of peptides and proteins in solution: application of Raman optical activity
Profant, Václav ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent) ; Setnička, Vladimír (oponent)
Práce se zabývá vysoce specifickými a pokročilými aplikacemi Ramanovy optické aktivity (ROA) v široké škále strukturálních a konformačních studií biomolekul a dalších biologicky významných molekul. Náš výzkum byl zaměřen na řadu vzájemně propojených témat zahrnujících oblasti metodiky, základního a aplikovaného výzkumu. Kombinace experimentálního a teoretického přístupu vedla k hlubšímu porozumění studovaných jevů včetně charakterizace účinků interakcí rozpuštěných látek a rozpouštědel. Vysoce kvalitní ROA spektra modelových molekul v oblasti C-H valenčních vibrací, získaná jako důsledek úspěšného rozšíření ROA měření na spektrální oblast zahrnující všechny fundamentálních molekulární vibrace, nám umožnila ověření a další vývoj simulačních metod zahrnujících anharmonické korekce. Na příkladu modelových spirodilaktamů s vysoce neplanárními amidovými skupinami jsme vysledovali specifické ROA spektrální projevy amidové neplanarity. Úspěšně jsme simulovali ROA signál S-S valenčních vibrací antimikrobiálního peptidu lasiocepsinu a zjistili, že navzdory současnému přesvědčení neodrážejí smysl torze S-S skupiny. Ve studiích věnovaných větším molekulárním systémům jsme lépe porozuměli procesu formování stabilní konformace polyprolin II a ukázali jsme, že ROA může pomoci odhalit změny indukované různou sulfatací v...
|
|
Vibrational optical activity of biomolecules
Ješko, Eduard ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kaminský, Jakub (oponent)
Diplomová práca je zameraná na štúdium konformácie molekuly dimethyl tartrate použitím metód vibračnej optickej activity (VOA), a to konkrétne vibračného cirkulárneho dichroizmu (VCD) a Ramanovej optickej activity (ROA). Na základe teoretickej analýzy oboch VOA metód a súčasného stavu výskumu v oblasti študovanej molekuly bola vzorka molekuly dimethyl tartrate rozpustená v rozličných rozpúšťadlách a jej vlastnosti boli skúmané pomocou VCD a ROA spektrometrov. Experiment bol doplnený ab initio výpočtami a následne boli experimentálne spektrá porovnávané s vypočítanými spektrami. Na základe výsledkov porovnávania boli podrobne popísané možné konformácie študovanej molekuly vo vodnom prostredí.
|
|
Raman optical activity of biomolecules: From simple models to complex systems
Pazderková, Markéta ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent) ; Matějka, Pavel (oponent)
Práce je zaměřena na studium specifických projevů disulfidové a neplanární amidové skupiny ve spektrech Ramanovy optické aktivity (ROA) s cílem ukázat, že ROA umožňuje získat informace o konformaci peptidů a proteinů, které je obtížné nebo dokonce nemožné získat pomocí jiných spektroskopických technik. Jako modelové systémy pro studium neplanární amidové vazby jsou použity speciálně navržené malé rigidní molekuly s dobře definovanou strukturou - tricyklické spirodilaktamy. Možnost detekce disulfidové skupiny je studována v ROA spektrech modelových peptidů s jednou až dvěma disulfidovými skupinami, z nichž některé jsou biologicky aktivní (neurohypofyzární hormony a jejich agonistické a antagonistické analogy, antimikrobiální peptid lasiocepsin a jeho analogy s různým disulfidovým přemostěním). Kromě ROA jsou tyto systémy studovány také pomocí komplementárních chiroptických metod - vibračního (VCD) a elektronového (ECD) cirkulárního dichroismu, a to v rozšířeném spektrálním oboru (pod 180 nm) s využitím synchrotronového zdroje (SRCD). Současné využití těchto technik umožňuje získat komplexní informaci o struktuře studovaných molekul. Experimentální chiroptická data jsou dále srovnána s teoretickými ab initio výpočty. V chiroptických spektrech se nám podařilo identifikovat a interpretovat signály...
|
|
Raman optical activity of biomolecules: From simple models to complex systems
Pazderková, Markéta ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium specifických projevů disulfidové a neplanární amidové skupiny ve spektrech Ramanovy optické aktivity (ROA) s cílem ukázat, že ROA umožňuje získat informace o konformaci peptidů a proteinů, které je obtížné nebo dokonce nemožné získat pomocí jiných spektroskopických technik. Jako modelové systémy pro studium neplanární amidové vazby jsou použity speciálně navržené malé rigidní molekuly s dobře definovanou strukturou - tricyklické spirodilaktamy. Možnost detekce disulfidové skupiny je studována v ROA spektrech modelových peptidů s jednou až dvěma disulfidovými skupinami, z nichž některé jsou biologicky aktivní (neurohypofyzární hormony a jejich agonistické a antagonistické analogy, antimikrobiální peptid lasiocepsin a jeho analogy s různým disulfidovým přemostěním). Kromě ROA jsou tyto systémy studovány také pomocí komplementárních chiroptických metod - vibračního (VCD) a elektronového (ECD) cirkulárního dichroismu, a to v rozšířeném spektrálním oboru (pod 180 nm) s využitím synchrotronového zdroje (SRCD). Současné využití těchto technik umožňuje získat komplexní informaci o struktuře studovaných molekul. Experimentální chiroptická data jsou dále srovnána s teoretickými ab initio výpočty. V chiroptických spektrech se nám podařilo identifikovat a interpretovat signály...
|