|
|
Accurate Quantum Mechanical Calculations on Noncovalent Interactions: Rationalization of X-ray Crystal Geometries by Quantum Chemistry Tools
Hostaš, Jiří ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Burda, Jaroslav (oponent) ; Jurečka, Petr (oponent)
Spolehlivá a jednoduše aplikovatelná pravidla jsou potřebná v oblasti biochemie, supramolekulární chemie i materiálových vědách. Zároveň množství informací, které můžeme získat z rentgenových krystalových struktur o povaze rozpoznávacích procesů, je omezené. Lepší pochopení nekovalentních interakcí, které hrají nejdůležitější roli, je potřebné pro přezkoumání univerzálních pravidel, řídících jakékoliv rozpoznávací procesy. V této práci je prezentován systematický vývoj a studium přesnosti výpočetních metod, doplněný aplikacemi na systémech bílkovina DNA a hostitel host. Ne-empirické kvantově mechanické nástroje (metody DFT-D, MP2.5, CCSD(T) atd.) byly využity v několika projektech. Našli a potvrdili jsme existenci unikátních nízko ležících interakčních energií, vzdálených od zbývajících distribucí v několika párech aminokyselina−báze, které otevírají cestu k univerzálním pravidlům řídícím selektivní navázání jakékoliv sekvence DNA. Dále byly v několika případech provedeny predikce a ověřeny změny Gibbsovy energie (ΔG) a jejich komponentů a nakonec byly pečlivě porovnány s experimenty. Stanovili jsme, že molekula cholinu (Ch+) je vázána o 2.8 kcal/mol silněji (vypočtením ΔG) než acetylcholin (ACh+) v samo-uspořádané tří helikální rigidní kleci, odpovídající K(Ch+)/K(ACh+) = 109, což je v poměrně...
|
|
|
Accurate Quantum Mechanical Calculations on Noncovalent Interactions: Rationalization of X-ray Crystal Geometries by Quantum Chemistry Tools
Hostaš, Jiří
Spolehlivá a jednoduše aplikovatelná pravidla jsou potřebná v oblasti biochemie, supramoleculární chemie i materiálových vědách. Zároveň množství informací, které můžeme získat z rentgenových krystalových struktur o povaze rozpoznávacích procesů, je omezené. Lepší pochopení nekovalentních interakcí, které hrají nejdůležitější roli, je potřebný pro přezkoumání univerzálních pravidel řídících jakékoliv rozpoznávací procesy. V této práci je prezentován systematický vývoj a studium přesnosti výpočetních metod doplněný aplikacemi na systémech bílkovina DNA a hostitel host. Ne-empirické kvantově mechanické nástroje (metody DFT-D, MP2.5, CCSD(T) atd.) byly využity v několika projektech. Našli a potvrdili jsme existenci unikátních nízko ležících interakčních energií vzdálených od zbývajících distribucí v několika párech aminokyselina−báze, které otevírají cestu cestu k univerzálním pravidlům řídící selektivní navázání jakékoliv sekvence DNA. Dále byly v několika případech provedeny predikce a ověřeny změny Gibbsovy energie (ΔG), jejích komponentů a nakonec pečlivě porovnány s experimenty. Stanovili jsme, že molekula cholinu je vázána o 2.8 kcal/mol silněji (vypočtením ΔG) než acetylcholin v samo-uspořádané tří helikální rigidní kleci, odpovídající Kch/Kach = 109, což je v poměrně dobrém souhlasu s...
|
|
|
Accurate Quantum Mechanical Calculations on Noncovalent Interactions: Rationalization of X-ray Crystal Geometries by Quantum Chemistry Tools
Hostaš, Jiří
Spolehlivá a jednoduše aplikovatelná pravidla jsou potřebná v oblasti biochemie, supramoleculární chemie i materiálových vědách. Zároveň množství informací, které můžeme získat z rentgenových krystalových struktur o povaze rozpoznávacích procesů, je omezené. Lepší pochopení nekovalentních interakcí, které hrají nejdůležitější roli, je potřebný pro přezkoumání univerzálních pravidel řídících jakékoliv rozpoznávací procesy. V této práci je prezentován systematický vývoj a studium přesnosti výpočetních metod doplněný aplikacemi na systémech bílkovina DNA a hostitel host. Ne-empirické kvantově mechanické nástroje (metody DFT-D, MP2.5, CCSD(T) atd.) byly využity v několika projektech. Našli a potvrdili jsme existenci unikátních nízko ležících interakčních energií vzdálených od zbývajících distribucí v několika párech aminokyselina−báze, které otevírají cestu cestu k univerzálním pravidlům řídící selektivní navázání jakékoliv sekvence DNA. Dále byly v několika případech provedeny predikce a ověřeny změny Gibbsovy energie (ΔG), jejích komponentů a nakonec pečlivě porovnány s experimenty. Stanovili jsme, že molekula cholinu je vázána o 2.8 kcal/mol silněji (vypočtením ΔG) než acetylcholin v samo-uspořádané tří helikální rigidní kleci, odpovídající Kch/Kach = 109, což je v poměrně dobrém souhlasu s...
|
|
|
Accurate Quantum Mechanical Calculations on Noncovalent Interactions: Rationalization of X-ray Crystal Geometries by Quantum Chemistry Tools
Hostaš, Jiří ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Burda, Jaroslav (oponent) ; Jurečka, Petr (oponent)
Spolehlivá a jednoduše aplikovatelná pravidla jsou potřebná v oblasti biochemie, supramolekulární chemie i materiálových vědách. Zároveň množství informací, které můžeme získat z rentgenových krystalových struktur o povaze rozpoznávacích procesů, je omezené. Lepší pochopení nekovalentních interakcí, které hrají nejdůležitější roli, je potřebné pro přezkoumání univerzálních pravidel, řídících jakékoliv rozpoznávací procesy. V této práci je prezentován systematický vývoj a studium přesnosti výpočetních metod, doplněný aplikacemi na systémech bílkovina DNA a hostitel host. Ne-empirické kvantově mechanické nástroje (metody DFT-D, MP2.5, CCSD(T) atd.) byly využity v několika projektech. Našli a potvrdili jsme existenci unikátních nízko ležících interakčních energií, vzdálených od zbývajících distribucí v několika párech aminokyselina−báze, které otevírají cestu k univerzálním pravidlům řídícím selektivní navázání jakékoliv sekvence DNA. Dále byly v několika případech provedeny predikce a ověřeny změny Gibbsovy energie (ΔG) a jejich komponentů a nakonec byly pečlivě porovnány s experimenty. Stanovili jsme, že molekula cholinu (Ch+) je vázána o 2.8 kcal/mol silněji (vypočtením ΔG) než acetylcholin (ACh+) v samo-uspořádané tří helikální rigidní kleci, odpovídající K(Ch+)/K(ACh+) = 109, což je v poměrně...
|
|
|
Variational and perturbational calculations of interaction energies of noncovalent clusters
Hostaš, Jiří ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Fanfrlík, Jindřich (oponent)
Souhrn Hlavním předmětem předkládané práce jsou výpočty nekovalentních interakcí komplexů obsahujících halogeny. Byla testována řada kvantově mechanických semiempirických metod (AM1, RM1, PM3, PM6 a SCC-DFTB s empirickou korekcí pro disperzní interakce a vodíkové vazby (D3H4)). SCC-DFTB-D3H4 vykazovala nejméně hrubých chyb pro různé typy interakcí s vyjímkou halogenových vazeb, které jsou silně podceněny. Byla zkonstruována specifická korekce pro halogenové vazby jako čistě empirická oprava vážného podcenění interakční energie v halogenových komplexech, která poskytuje výsledky velmi blízké referenční metodě CCSD(T) s průměrnou chybou 0.3 kcal/mol odpovídající 6% interakční energie. Jako referenční metoda byla použita metoda CCSD(T) extrapolovaná do nekonečné báze podle Helgakera s poměrně velkou korelačně konzistentní bazí. Prezentované výsledky mohou být využity v návrzích nových halogenovaných inhibitorů jakož i při výzkumu dalších halogenem obohacených sloučenin.
|
host ::
RSS.