Nedavno kalorimetrično izmerjene solvatacijske entalpije nekaterih dipeptidnih analogov so potrdile našo hipotezo, da princip aditivnosti ne velja za interakcije peptidnih skupin z vodo. Glavna posledica neveljavnosti principa aditivnosti je, da je vrednost solvatacijske entalpije peptidne vezi, ki je najpomembnejši parameter pri analizi termodinamike zvitja proteinov, popolnoma napačna. Kot testni sistem smo uporabili eksperimentalno določene hitrosti izmenjave vodika na peptidnih vezeh. Računi pokažejo, da je napaka predvsem posledica zanemarjanja vpliva sosednjih NHCO skupin.
COBISS.SI-ID: 4103962
Dipeptidi so aminokisline blokirane z acetilno in N-metilno skupino. Aminokisline v dipeptidih imajo podobne strukturne lastnosti kot jih imajo aminokislinski ostanki v proteinih, zato je poznavanje struktur dipeptidov ključno za razumevanje struktur proteinov. Določili smo strukture dipeptidov 19 osnovnih aminokislin v vodni raztopini. S spektroskopskimi metodami smo dokazali obstoj treh konformacij dipeptidov v vodi: PII, β, in αR. Delež konformacije αR je v vseh dipeptidih presenetljivo majhen (( 10%). Porazdelitev deležev posameznih konformacij je zelo odvisna od vrste stranske verige.
COBISS.SI-ID: 4611098
S kombinacijo NMR študij in računalniških simulacij molekularne dinamike novih ligand-MurD kompleksov smo dobili vpogled v dinamične lastnosti kompleksov, ki lahko bistveno nadgradi racionalno načrtovanje novih protibakterijksih učinkovin osnovano le na študijah rigidne kristalne strukture. Prepoznali smo konformacijsko fleksibilnost novih ligandov v vezavnem mestu in določili njen vpliv na posamezne ligand-receptor interakcije. Ugotovili smo, da je stopnja fleksibilnosti povezana s specifičnimi elementi molekularne strukture ligandov in z razlikami v njihovi inhibitorni aktivnosti.
COBISS.SI-ID: 4121626
Eden najbolj zahtevnih problemov v kemiji je proces zvitja proteinov. Predpostavlja se, da lokalno urejene strukture tvorijo zametke, ki vodijo peptid iz denaturiranega stanja v nativno stanje. Za razumevanje zvitja proteinov je zato pomembno poznati naravo lokalno urejenih struktur v denaturiranih stanjih proteinov. Lokalno urejene strukture se kažejo v obliki konformacijskih preferenc aminokislinskih ostankov, efekta najbližjega soseda, kooperativne formacije večjih struktur in hidrofobnih skupkov. Te oblike se ločijo med sabo v nivoju kooperativnosti oz. številu udeleženih aminokislinskih ostankov. Fizikalne razlage lokalno urejenih struktur v denaturiranih proteinih se med seboj zelo razlikujejo. V tem preglednem članku pokažemo, da elektrostatsko senčenje, ki smo ga vpeljali v našem laboratoriju, kvantitativno razloži pojav urejenih struktur v denaturiranih proteinih.
COBISS.SI-ID: 5044250
Z uporabo DFT računov smo raziskovali naravo vezave med fiziološko obliko glutationa (GSH) in kadmijevega dikationa (Cd2+) v vodni raztopini. Glutation je zelo pogost tripeptid, ki opravlja številne pomembne fiziološke naloge pri celičnem metabolizmu. Rezultati računov so razkrili, da se s kompleksacijo deprotonira cisteinska SH skupina s prenosom protona na sosednjo karboksilno skupino glicina. Tako se tvori energijsko zelo ugodna Cd2+…S koordinacija, ki zniža pKa (SH) cisteina za cca 13 pKa enot. Prenos protona nevtralizira karboksilni ion glicina, hkrati pa se tvori OH…S vodikova vez, kar zmanjša verjetnost za koordinacijo med karboksilno skupino glicina in Cd2+ ionov. Teoretični rezultati se popolnoma ujemajo z interpretacijo vibracijskih in NMR eksperimentov.
COBISS.SI-ID: 5157914