Val-Met dipeptidinin moleküler mekanik ve kuantum kimyasal yöntemlerle konformasyon analizi
Conformation analysis of Val-Met dipeptide with molecular mechanical and quantum chemical methods
Yazar: VOLKAN DURAK
Danışman: PROF. DR. AYŞEN ÖZEL ; DOÇ. DR. SEFA ÇELİK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada protein sindirimi ya da protein katabolizmasının atık ürünü olan Valine- Metiyonin dipeptidi hem deneysel hem de teorik olarak incelenmiştir. 
Valin ve Metiyonin aminoasitlerinin literatürdeki geometrik parametrelerinden yararlanılarak dört farklı Val-Met konformasyonu oluşturulmuştur. Bu dört farklı konformasyonun optimize geometrileri ve toplam enerjileri DFT/B3LYP fonskiyonu kullanılarak 6-31G(d,p), 6-31++G(d,p) ve 6-311++G(d,p) baz setleri ile hesaplanmıştır. Elde edilen en kararlı iki konformasyonun titreşim dalga sayıları 6-311++G(d,p) baz seti kullanılarak hesaplanmıştır. Potansiyel enerjinin titreşim kiplerine dağılımı (PED), MOLVİB programı kullanılarak elde edilmiş ve her bir titreşim dalgasayısına karşılık gelen titreşim modları belirlenmiştir. 
Ek olarak, Chem3d programı kullanılarak Alingers'MM2 kuvvet alanı  uygulanarak Moleküler Dinamik Simülasyon ile 113 konformasyon elde edilmiştir. Moleküler Dinamik Simülasyon ile belirlenen bu konformasyonlara ait enerji değerleri  ab-initio hesaplamalarından Yoğunluk Fonksiyon Teorisi (DFT) yöntemi, B3LYP fonksiyonu 6-311++G(d,p) baz setinde hesaplanmış ve olası iki konformer belirlenmiştir.
Çalışmanın deneysel kısmında, Jasco 300E FT-IR spektrometre (2cm-1 çözünürlükte) ve NRS 3100 Dispersif Mikro Raman spektrometre kullanılarak moleküllerin spektrumları çekilmiştir. Elde edilen hesaplama sonuçları ve deneysel sonuçlar karşılaştırmalı olarak tablolar halinde verilmiştir.

Abstract:
In this study Valine-Methionine dipeptide, which is a breakdown product of protein digestion or protein catabolism, has been investigated both theoretically and experimentally.
Four different Val-Met conformations were formed by using the geometric parameters of Valin and Methionine amino acids taken from the literature. Optimized geometries and total energies of these four different conformations were calculated with the 6-31G (d, p), 6-31 ++ G (d, p) and 6-311 ++ G (d, p) basis sets using the DFT / B3LYP method. The vibration wave numbers of the two most stable conformation obtained were calculated by using the 6-311 ++ G (d, p). basis set. The potential energy distribution (PED for the molecules were obtained using the MOLVIB program and the modes corresponding to each vibrational wavenumber were determined.
In addition, Using the Chem3d program, the Alingers'MM2 force field was applied and 113 conformations were obtained by Molecular Dynamic Simulation. The energy values of these conformations determined by Molecular Dynamic Simulation are calculated using  the ab-initio calculations with the Density Function Theory (DFT) method using B3LYP method with the basis set of 6-311 ++ G (d, p). Two possible conformers are determined.
In the experimental part of the study, spectra of molecules were recorded using Jasco 300E FT-IR spectrometer (at 2 cm-1 resolution) and  NRS 3100 Dispersive Micro  Raman spectrometer. The obtained calculation results and experimental results are given in tabular form in comparison with each other.