POLY-N-İZOPROPİLAKRİLAMİD (PNIPAM)-SİSTEİN (CYS) YAPISININ MODELLENMESİ VE MOLEKÜLER DİNAMİK YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, FİZİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BARIŞ UZUN
Danışman: Hasan Tatlipinar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Poli-N-(izopropilakrilamid) (PNIPAM) polimeri biyomedikal uygulamalarda kullanılma potansiyeline sahip, üzerine çokça araştırma yapılmış bir dış uyarıcıya karşı tepki gösteren önemli bir polimerdir. PNIPAM polimeri alt kritik çözünme sıcaklığı (LCST) olarak isimlendirilen ve yaklaşık 32 oC olan kritik sıcaklık üzerinde yapısal değişim gösterir ve hidrofilik davranıştan hidrofobik davranışa geçer. PNIPAM'ın insan vücut sıcaklığı ile karşılaştırıldığında düşük bir biyoçözünürlüğe sahiptir, vücut içerisinde toksik etki oluşturmasını en aza indirgemek için biyoçözünürlüğünü arttıracak biyomoleküller ile birleştirilebilir. Bu nedenle örneğin sistein gibi moleküller kullanılabilir. Sistein (CYS) amino asidi protein yapısında önemli role sahip bir biyomoleküldür ve PNIPAM biyoçözünürlüğünü arttırmak için kullanılabilir. Moleküler dinamik yöntemi, biyolojik sistemlerin bilgisayar ortamında incelenmesinde kullanılan ve sistemlerin yapısal değişimlerini belirlemek için güçlü bir araçtır. Birçok farklı kuvvet alanı ve su modelleri kullanılarak herhangi bir biyolojik sistem için deneysel veriler ile örtüşecek hesaplamalar yürütülebilir. Bu çalışmada PNIPAM homopolimeri için hesaplamalar yapılıp literatürde olan değerler ile karşılaştırıldıktan sonra homopolimer değerleri referans alınarak PNIPAM-CYS kopolimeri oluşturuldu ve CYS bağlantısının polimer üzerindeki etkileri incelendi. Sistemler GAFF ve OPLS/AA iki farklı kuvvet alanı kullanılarak tanımlandı ve hem genelleştirilmiş Born Yüzey Alanı modeli ile hem de TIP4P su molekülleri ile su içerisinde çözündü. PNIPAM'ın LCST değeri üzerinde ve altında, 280K ve 320K için oluşturulan sistemler 20 ns süresi boyunca simüle edildi. Simülasyon sonuçları PNIPAM-CYS yapısının, homopolimer ile benzer davranış gösterdiğini, polimerin LCST üzerinde topaklandığını ve suda çözünmez hale geçtiğini gösterdi.