elektrostatika biomolekul - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfelektrostatika biomolekul...
TRANSCRIPT
![Page 1: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/1.jpg)
ELEKTROSTATIKAELEKTROSTATIKABIOMOLEKULBIOMOLEKUL
![Page 2: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/2.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
van der Waalsova (vdW)
![Page 3: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/3.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
Connollyho (molekulární, rozpouštědlem vyloučená, MSMS)
voda r = 1.4 Å
![Page 4: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/4.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
Rozpouštědlu dostupná (SAS)
![Page 5: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/5.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
van der Waalsova
Connollyho
Rozpouštědlu dostupná
![Page 6: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/6.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Parciální náboje:
![Page 7: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/7.jpg)
Elektrostatika biomolekul
r
V=1
4
q1q2
r12Coulombův zákon
![Page 8: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/8.jpg)
Elektrostatika biomolekul
r1
ix =1
4
q iri
Elektrostatický potenciál
r2
q=1x
![Page 9: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/9.jpg)
Elektrostatika biomolekul
ix =1
4
q iri
Elektrostatický potenciál
=0
00
![Page 10: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/10.jpg)
Elektrostatika biomolekul
=?
![Page 11: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/11.jpg)
Elektrostatika biomolekul
∇ x∇x =−4x
Poissonova rovnice
∇=[∂/∂ x ,∂/∂ y ,∂/∂ z ]
nábojová hustota(C m-3)
![Page 12: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/12.jpg)
Elektrostatika biomolekul
∇ x∇x =−4x 2 x
Lineární Poissonova-Bolzmannova rovnice
2=
4 I1000 RT
![Page 13: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/13.jpg)
Elektrostatika biomolekul
různě polárníprostředí
ovlivněníelektrolytem
náboje biomolekuly
∇ x∇x =−4x 2 x
![Page 14: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Použití:- charakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
- charakterizace elektrostatických interakcí,stabilizujících biomolekulu nebo komplex
- predikce protonačních stavů
![Page 15: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/15.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
(kT)
![Page 16: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/16.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
+ 2.0 kT – 2.0 kT
![Page 17: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/17.jpg)
G es=∫V
x x dV
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
![Page 18: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/18.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
+
+DG ~ 0
?
![Page 19: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/19.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
+
+DG ~ 0
?
![Page 20: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/20.jpg)
Elektrostatika biomolekulPredikce protonačních stavů
COOH COO- + H+
DG známe
?
![Page 21: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/21.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
je opravdu stabilizující?
![Page 22: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/22.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
DG ~ 0
?
![Page 23: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/23.jpg)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
Feng Dong, Huan-Xiang Zhou (2006)Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics,65(1) 87-102.
![Page 24: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/24.jpg)
Elektrostatika biomolekul
Výpočet:
APBS http://apbs.wustl.edu
DelPhi http://wiki.c2b2.columbia.edu/honiglab_public
ZAP http://www.eyesopen.com
Visualizace:
Pymol (+APBS), VMD (+APBS)
![Page 25: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/25.jpg)
Elektrostatika biomolekulPymol+APBS
http://pymolwiki.org/index.php/APBS
![Page 26: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/26.jpg)
Elektrostatika biomolekulVMD+APBS
http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/plugins/apbsrun/
![Page 27: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/27.jpg)
Elektrostatika biomolekulChimera+APBS
http://www.cgl.ucsf.edu/chimera/docs/ContributedSoftware/surfcolor/surfcolor.html
![Page 28: ELEKTROSTATIKA BIOMOLEKUL - web.vscht.czspiwokv/elektrostatika.pdfElektrostatika biomolekul Charakterizace elektrostatických interakcí, stabilizujících biomolekulu nebo komplex](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022021723/5cb9bfb488c99331688c130f/html5/thumbnails/28.jpg)
Elektrostatika biomolekul
QM Elektrostatika