Free Energy Calculations as a Tool of Supramolecular and Biomolecular Chemistry

Mgr. Zora Střelcová, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Volná energie je termodynamická veličina, jež poskytuje jedinečný popis stavu chemického systému. Úzce souvisí s kinetikou a rovnováhou chemických procesů. Lze tedy říci, že je důležitá pro pochopení všech důležitých procesů odehrávajících se v živých organismech jako jsou chemické reakce, folding proteinů, vazba protein – ligand a mnoho dalších. Disertační práce je zaměřena na využití metod výpočtů volných energií (především pak metod koncového stavu a metod potenciálu střední síly) při řešení rozdílných problémů z oblastí supramolekulární a biomolekulární chemie. Hlavními studovanými systémy v této práci byly cucurbit[n]urily a jejich komplexy, enzym MutH, fragmenty RNA a chitinová nanovlákna.

Abstract:

The free energy is a thermodynamical quantity that uniquely characterizes the state of a chemical system. Its change is intimately connected with kinetics and equilibrium of chemical processes. It is thus the key for understanding all the important processes taking place in living systems as the chemical reactions, protein folding, protein-ligand binding, and many others. This dissertation thesis is focused on the usage of free energy calculation methods, mainly end point methods and potential of the mean force methods, in solving different tasks from the areas of biomolecular and supramolecular chemistry. The systems studied in this thesis were the cucurbit[n]urils and their complexes, MutH enzyme, RNA fragments and chitin nanofibrils.

Keywords

výpočetní chemie, výpočty volných energií, molekulové modelování, PMFLib, biomolekulární chemie, biomateriály computational chemistry, free energy calculations, molecular modeling, biomolecular chemistry, biomaterials

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 9. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 9. 2015
• Vedoucí: prof. RNDr. Jaroslav Koča, DrSc.
• Oponent: Ing. Martin Krupička, Ph.D., Ing. Filip Rázga, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Biochemie (čtyřleté) / Biomolekulární chemie