Fenilalanin molekülü türevlerine na+ ve k+ katyonları ve konformasyon etkisinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of the effect of conformation and na+and k+ cations on phenylalanine
Yazar: MEHMET FATİH KAYA
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR ALVER ; PROF. DR. ALİMET SEMA ÖZEN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Infrared spektroskopi =   ; Kafes moleküller = Cage compounds ; Organik moleküller = Organic molekules ; Raman spektroskopisi = Raman spectroscopy

Özet:
Fenilalanin bir α-aminoasit olup C6H5CH2CH(NH2)COOH formülü ile verilir. Genetik bozukluk olan fenilketanöri (PKU) hastalığı fenilalanin molekülünün metabolize olma eksikliğinden kaynaklanır. Kanda uygun olmayan seviyelerde fenilalanin birikimi, özellikle beyin gelişimine olumsuz yönde etkiler göstermektedir. Tedavisi yapılmayan PKU özellikle ileriki yaşlarda zihinsel ve dolayısıyla sosyal gelişime mani olacak sonuçlar doğurmaktadır. Kan plazması kanın toplam hacminin yaklaşık % 55'ini temsil eder. Çoğunlukla sudan oluşur. Bunun yanı sıra çözünmüş proteinler ve Na+, Ca+2, Mg+2, Cl- ve K+ gibi elektrolitler ihtiva etmektedir. PKU hastalığının etkin aktörlerinden olan fenilalanin molekülünün kan plazması içerisinde, plazmada yer alan elektrolitlerle etkileşimini incelemek bu çalışmanın ana teması olacaktır. Bu çalışma kapsamı içerisinde fenilalanin molekülü ve türevlerinin  Na+ve K+ elektrolitleriyle oluşturduğu olası etkileşim noktaları ve olası yapısal konformasyonlar yoğunluk fonksiyon teorisi (DFT) metoduna ait B3LYP yöntemi ile incelenecektir. Moleküllerin FT-IR ve Raman spektrumları deneysel olarak kaydedilecektir. Teorik hesaplamalar ve deneysel sonucunda fenilalanin molekülüne halojen (F, Cl, ve Br) ve iyon etkisi incelenecektir.

Abstract:
Phenylalanine is an α-aminoacid with the formula C6H5CH2CH(NH2)COOH. Genetic disorder phenyl ketenuria (PKU) is a result of metabolism problems of phenylalanine. High level of phenylalanine accumulation in blood leads to damage especially in brain development. Untreated PKU causes some mental and so the social problems in following ages. Blood plasma makes up about 55% of the body's total blood volume. It is mostly water. In addition to water, it contains dissolved proteins and electrolytes such as Na+, Ca+2, Mg+2, Cl- and K+. The main objective of this study is to investigate, both experimentally and theoretically, possible interaction points of phenylalanine and the mentioned electrolytes (Na+ and  K+) and the possible structural conformations that can be obtained. In this study, halogen (F, Cl, and Br) effect on Phenylalanine and its halogenated derivatives of molecular conformation and vibrational spectra will be studied experimentally and theoretically. FT-IR and Raman spectra of the molecule and its 2-halogenated derivatives will be recorded experimentally in the study. The optimized geometric parameters, conformational equilibria, normal mode frequencies and corresponding vibrational assignments of molecules will be theoretically examined by means of B3LYP hybrid density functional theory (DFT) method. Halogen, conformation and ion effects on the molecules will be studied theoretically and experimentally.