Upload
vutruc
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ELEKTROSTATIKAELEKTROSTATIKABIOMOLEKULBIOMOLEKUL
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
van der Waalsova (vdW)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
Connollyho (molekulární, rozpouštědlem vyloučená, MSMS)
voda r = 1.4 Å
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
Rozpouštědlu dostupná (SAS)
Elektrostatika biomolekul
Molekulární plochy:
van der Waalsova
Connollyho
Rozpouštědlu dostupná
Elektrostatika biomolekul
Parciální náboje:
Elektrostatika biomolekul
r
V=1
4
q1q2
r12Coulombův zákon
Elektrostatika biomolekul
r1
ix =1
4
q iri
Elektrostatický potenciál
r2
q=1x
Elektrostatika biomolekul
ix =1
4
q iri
Elektrostatický potenciál
=0
00
Elektrostatika biomolekul
=?
Elektrostatika biomolekul
∇ x∇x =−4x
Poissonova rovnice
∇=[∂/∂ x ,∂/∂ y ,∂/∂ z ]
nábojová hustota(C m-3)
Elektrostatika biomolekul
∇ x∇x =−4x 2 x
Lineární Poissonova-Bolzmannova rovnice
2=
4 I1000 RT
Elektrostatika biomolekul
různě polárníprostředí
ovlivněníelektrolytem
náboje biomolekuly
∇ x∇x =−4x 2 x
Elektrostatika biomolekul
Použití:- charakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
- charakterizace elektrostatických interakcí,stabilizujících biomolekulu nebo komplex
- predikce protonačních stavů
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
(kT)
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
+ 2.0 kT – 2.0 kT
G es=∫V
x x dV
Elektrostatika biomolekulCharakterizace schopnosti biomolekuly
interagovat elektrostatickými interakcemi
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
+
+DG ~ 0
?
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
+
+DG ~ 0
?
Elektrostatika biomolekulPredikce protonačních stavů
COOH COO- + H+
DG známe
?
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
je opravdu stabilizující?
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
DG ~ 0
?
Elektrostatika biomolekulCharakterizace elektrostatických interakcí,
stabilizujících biomolekulu nebo komplex
Feng Dong, Huan-Xiang Zhou (2006)Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics,65(1) 87-102.
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)
Elektrostatika biomolekulPymol+APBS
http://pymolwiki.org/index.php/APBS
Elektrostatika biomolekulVMD+APBS
http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/plugins/apbsrun/
Elektrostatika biomolekulChimera+APBS
http://www.cgl.ucsf.edu/chimera/docs/ContributedSoftware/surfcolor/surfcolor.html
Elektrostatika biomolekul
QM Elektrostatika