|
| |
|
|
Theoretical Study of Non-covalent Interaction from small molecules to Biomolecules
Haldar, Susanta ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Havlas, Zdeněk (oponent) ; Jurečka, Petr (oponent)
xvi Abstrakt Cílem této práce je prozkoumat přesné stabilizační energie a volné vazebné energie pro různé nekovalentní komplexy počínaje malými organickými molekulami a konče biomolekulami. Nekovalentní interakce např. vodíkové vazby, π…π patrové interakce či halogenové vazby jsou zodpovědné za pochopení většiny biologických procesů, jako jsou interakce malých molekul s povrchem, protein-ligand interakce v buňkách atd. V práci byly vypočteny stabilizační energie pro různé nekovalentní komplexy, jako elektronové donor-akceptorové komplexy grafenu, páry bazí DNA interagující s povrchem oxidu křemičitého atd. Referenční stabilizační energie, kdekoli to bylo možné, byly výpočteny pomocí metody CCSD(T)/CBS. Vzhledem k velikosti studovaných komplexů byly v některých případech použity jako referenční metody místo CCSD(T)/CBS více aproximativni metody, např. škálované MP2 (MP2.5/CBS/6-31G*(0.25)). Mimo jiné byly stabilizační energie také počítané pomocí metod DFT a MM. Znalost nekovalentních interakcí je nevyhnutelná pro racionalizaci asociačních procesů v přírodě a vyžaduje přesný popis změn volné energie. Nejmodernější molekulově dynamické simulace s plně atomistickým popisem a "biased" metadynamické simulace byly použity pro výpočet volné vazebné energie. "well" temperované metadynamické simulace byly použity...
|
|
|
Quantum-chemical study of noncovalent interactions
Sedlák, Róbert ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Havlas, Zdeněk (oponent) ; Černušák, Ivan (oponent)
Cílem této práce je určit sílu a p ◦ uvod stabilizace r ◦ uzných typ ◦ u nekovalentních inter- akcí, a to z d ◦ uvodu, že by jejich znalost mohla vést k racionalizaci a hlubšímu pochopení vazebních motiv ◦ u. Dalším cílem je podílet se na vývoji nových nekovalentních dataset ◦ u, které jsou v současné době, v procesu parametrizace a testování nových výpočetních metod, nezastupitelné. V rámci jednotlivých projekt ◦ u byly zkoumány r ◦ uzné vazební motivy modelových kom- plex ◦ u, které představují obvykle krystalové struktury, struktury z neoptimalizovaných sken ◦ u nebo lokální minima. Referenční stabilizační energie byly počítány na ab initio úrovni (např. CCSD (T)/CBS nebo QCISD(T)/CBS). Následně byla testovaná přesnost výpočetně méně náročných metod (např. MP2.5, DFT-D nebo SQM metod) v ◦ uči re- ferenční metodě. DFT-SAPT výpočty byly často využívány za účelem zjištění povahy stabilizace komplex ◦ u. První část práce se zabývá významem a základními vlastnostmi r ◦ uzných typ ◦ u nekova- lentních interakci (např. halogenové vazby, vodíkové vazby atd.). Druhá část popisuje výpočetní metody, které byly d ◦ uležité v rámci našich studií. Poslední část této práce má za účel poskytnout...
|
|
|
Přesné multireferenční výpočty elektronových stavů a jejich vybraných vlastností pro organické a bioanorganické molekuly.
Chalupský, Jakub ; Havlas, Zdeněk (vedoucí práce) ; Straka, Michal (oponent) ; Nachtigallová, Dana (oponent)
Předkládaná práce je zaměřena na studium nejnižších elektronových stavů a jejich vybra- ných vlastností u molekul, které nemají konfiguraci uzavřených slupek. Práce je rozdělena do dvou částí, z nichž první je věnována studiu biradikálů a druhá studiu sloučenin pře- chodných kovů. V první části ukazujeme, že doposud ojediněle pozorovaného inverzního vlivu těž- kého atomu by mohlo být v methylkarbenech možné dosáhnout změnou kvality substi- tuentu. Zatímco substituce methylkarbenu bromem vede k nárůstu spin-orbitální vazby mezi stavy S0 a T1, substituce germylovou skupinou má za následek její snížení. Pokles SOC by dle našich výpočtů měl vést ke snížení pravděpodobnosti nezářivého i zářivého S0/T1 přechodu. Kvalitativně rozdílný vliv těchto substituentů přičítáme absenci volných elektronových párů u GeH3 skupiny a ukazujeme, že příspěvky těžkých atomů pocházejí především z interakcí jejich p orbitalů. Inverzní vliv těžkého atomu se navíc zdá být dobře aditivní a vícenásobnou substitucí lze dosáhnout jeho výrazného zesílení. Dále přinášíme nový přístup k případnému měření vlivu porušení parity u chirálních molekul založený na posunech elektronových energií složek nejnižšího tripletu biradikálu. Ze studovaných molekul se jako nejlepší kandidáti pro měření jeví sloučeniny založené na -GaH-¨Bi⊕ -Bi...
|
|
|
Quantum-chemical and Molecular-dynamical Study of Noncovalent interactions
Řezáč, Jan ; Hobza, Pavel (vedoucí práce) ; Havlas, Zdeněk (oponent) ; Otyepka, Michal (oponent)
E á5á ?? Ťá:- c 25 =? A p -ď>F č " Ě.: i,.,j : :.{! ža*E.!.+ o F > i . 4 E i=' ? $ts..ÉĚ:řE'í,É ,'", áE53ť.-= e'H:l. " u€ŤE!9 á.ří-Ť Ěa Ěi.Ťíáa;ia* 3€ r;:EšE ÍíiEo a .8 E.l !.p.i i,e í= > *-^.Y'ř > y,N.í; :ží;1:i;i;a.i +É.íaeE!:i,E? .;9. ip? E EB,' ř5:3 .!E a-s'i.Ěčž{E€,i " i F,rE.;€; ř íĚĚr iá ÉŤEil:ilfŠEáž
|
|
|
Noncovalent interactions of aromatic systems and their role in proteins and organocatalysis
Biedermannová, Lada ; Havlas, Zdeněk (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent) ; Otyepka, Michal (oponent) ; Sklenář, Vladimír (oponent)
7 Závérďnéshrnutí Cílem předkládané práce bylo zkoumat interakce aromatických skupin a jejich význam v procesech chemického a biologického rozpoznáváni. Především byla s pomocí vysoce přesných kvantově chemických v'ýpočtůstudována úloha aromatických residui v hydrofobním jádře proteinu pro stabilitu jeho naivní struktury. Bylo ukízáno, žeinterakce aromatických residuí nejen s ostatnímu aromatickými a s alífatickými řetězci, ale také interakce s peptidovou části hlavního řetězce mohou poskýovat ýmamný příspěvek ke stabilizaci proteinu. Dále byly detai|ně studovány dva specifičtějšípřipady aromatických interakcí, interakce s pro|inem a interakce aromářpeptidová vazba. Kapitola o IEM se věnova|a aromatic|cým interakcím v širšímkontextu interakci všech residui v proteinu. Bylo ukfuáno' že aromatickri residua hraji klíčovouúlohu ve stabilizaci modelového proteinu Trp.cage. Dále by|o ukrázríno, že IEM muže bý použita jako spolehlivá metoda pro identifikaci těchto kličových residuí. Bylo testováno několik výpočetníchmetod, a z výsledků vyplyvá' žemetoda IEM' použitá společně se silorrým polem parm94 a GB modelem rozpouštědla' poskytuje uspokojivé výsledky pfi zanedbatelném výpočetnim časei pro velké proteiny, cožčini tuto metodu užitečnýmnástrojem pro analýzu struktury proteinů s mnoha mohými aplikacemi. Pos|edni...
|
|
| |
host ::
RSS.