Application of chiroptical techniques for exploration of inhomogeneous systems
Použití chirálních spektroskopických technik pro studium nehomogenních systémů
diplomová práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/85696Identifikátory
SIS: 171835
Kolekce
- Kvalifikační práce [10690]
Autor
Vedoucí práce
Oponent práce
Burda, Jaroslav
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Optika a optoelektronika
Katedra / ústav / klinika
Katedra chemické fyziky a optiky
Datum obhajoby
8. 6. 2017
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Výborně
Klíčová slova (česky)
chiroptická spektroskopie, Ramanova optická aktivita, struktura proteinů, výpočetní modelyKlíčová slova (anglicky)
chiroptical spectroscopy, Raman optical activity, protein structure, computational modelingDiplomové Práce Jakub Jungwirth Porozumění molekulární struktuře molekul relevantních v biochemii zajímavé z funda- mentálního hlediska, jelikož v konečném důsledku tyto molekuly jsou určující pro všechny role živých organismů. Ramanova optická aktivita (ROA) je chiroptická spektroskopická technika s vysokou citlivostí k molekulární struktuře. V této závěrečné práci je prezentován úvod ke konceptům důležitým pro ROA a dva nezávislé projekty, jejichž cílem je rozšíření možností ROA a to jak z teoretického tak experimentálního hlediska. První projekt je konformační analýzou dialaninu, důležitého modelového peptidu. K simulaci spekter byl použit přístup kombinující kvantově mechanické metody a metody molekulové dynamiky. Výsledkem byla dříve nedosažená shoda výpočtu s experimentem. Metoda matematického rozkladu experimentálního spektra do spekter vypočtených pro jednotlivé konformery byla naprogramována a otestována. Jejím cílem je získání informací o rovnovážném zastoupení jednotlivých konformerů. Tento přístup se ukázal být slibným. Druhý projekt byl pokusem o provedení průkopnických ROA měření amyloidů, které je obtížné měřit kvůli jejich ne- homogenitě (nerozpustnost, dvojlom)....
Master's Thesis Abstract Jakub Jungwirth Understanding molecular structure of biochemically relevant molecules is of funda- mental interest for these molecules ultimately determine all functions of living organisms. Raman optical activity (ROA) is a chiroptical spectroscopic technique highly sensitive to molecular structure. This thesis presents an introduction to important concepts of ROA and two independent projects aiming to extend the possibilities of ROA, both from the- oretical and experimental points of view. The first project is a conformational analysis of dialanine, an important model peptide. A combined quantum mechanics / molecu- lar dynamics approach was used in spectral simulations and resulted in spectra with an unprecedented agreement with experiment. To obtain information about conformer equi- libria, a decomposition procedure of an experimental spectrum into calculated individual conformer spectra was coded and tested, and proved to be a viable approach. The sec- ond project was an attempt to carry out pioneering ROA measurements of amyloid fibrils, which are difficult to measure due to their inhomogeneous nature (insolubility, birefrin- gence). Within this project, the preparation protocol for such samples was improved. The performance of an all new rotational cuvette was examined and found...