|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
Modeliranje i međudjelovanje kompleksa prijelaznih metala i bioliganada |
| Voditelj: |
Jasmina Sabolović |
| Ustanova: |
Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada, Zagreb |
| Sažetak: |
Niskomolekularni kompleksi esencijalnih prijelaznih metala s aminokiselinama, peptidima i proteinima u živim organizmima smatraju se dijelom rezervi esencijalnih metala i prijenosnicima metala do područja gdje su nužni za biološke funkcije. Afinitet vezivanja metalnih iona i liganada utječe na biološka, kemijska i toksikološka svojstva metala. Redoks potencijal, reverzibilost vezanja metala s ligandima, raspodjela ionskih vrsta i konstante stabilnosti u otopini mogu se odrediti voltammetrijom, dok se strukturna svojstva mogu predviđati i reproducirati teorijskim metodama molekularnog modeliranja. Elektrokemijske reakcije bakra(II) s aminokiselinama Gly, Ala, Val, Leu, Ile u vodenoj otopini pri fiziološkim uvjetima su dvoelektronske i kvazireverzibilne. Kvantno-kemijski izračunate ravnotežne geometrije 7 kompleksa bakra(II) s aminokiselinama u vakuumu uspoređene s eksperimentalnim kristalnim strukturama ukazale su na doseg sila kristalnog pakiranja u mijenjanju geometrije kompleksa. Te geometrijske promjene mogu se simulirati našim originalnim molekularno-mehaničkim (MM) modelom i poljem sila nazvanim FFW (FFW), razvijenim za pouzdano reproduciranje kvantno-kemijskih struktura u vakuumu (optimalizacijom geometrije za izolirani sustav) i eksperimentalnih kristalnih struktura (optimalizacijom geometrije molekule u simuliranom kristalu). FFW je dosad parametriziran za bis-komplekse bakra(II) s Gly, Ala, Val, Leu, Ile i njihovim alkiliranim derivatima. Cilj projekta je dobiti nove eksperimentalne i teorijske rezultate o fizikalno-kemijskim svojstvima kompleksa esencijalnih Cu, Zn i toksičnih Pb, Cd s bioligandima (aminokiseline, peptidi) metodama molekularnog modeliranja (MM, molekularna dinamika, kvantna kemija) i eksperimentalnim metodama (voltammetrija, rendgenska strukturna analiza) te predviđati i simulirati svojstva kompleksa u kristalu, vakuumu i otopini. Razvoj metoda i nadopuna teorijskih i eksperimentalnih rezultata pridonijet će razumijevanju međudjelovanja metala i bioliganada i njihovih svojstava u različitim fizikalno-kemijskim uvjetima. Očekujemo da će FFW prošireno s empirijskim parametrima za ostale aminokiseline kao i za komplekse cinka(II) s aminokiselinama pouzdano predviđati svojstva kompleksa u otopinama. Učinkovitost polja sila provjeravat će se sposobnošću reproduciranja eksperimentalnih rezultata. Istraživanja će pridonijeti pronalaženju lijekova za uklanjanje poremećaja metabolizma esencijalnih metala u organizmu. |
|
|
|
|
|
|
|
