Modeling two-dimensional infrared spectroscopy of hydrogen bonded systems

Ana De Carvalho Vicente Da Cunha

Onderzoeksoutput

1398 Downloads (Pure)

Samenvatting

De focus van dit proefschrift ligt op de studie van de dynamica van waterstofbruggen door middel van computer simulaties met als doel het ontrafelen van de eigenschappen van moleculaire structuren. Waterstofbruggen zijn chemische bindingen, maar in tegenstelling tot andere bindingen, kunnen zij zeer snel breken en zich vormen terwijl zij sterk genoeg zijn om een systeem bij elkaar te houden. Een voorbeeld waar het belang van waterstofbruggen aangetoond wordt is eiwitten waar lange ketens van aminozuren opgevouwen zijn in functionele structuren die grotendeels bepaald worden door deze bindingen. Deze binding heeft een gemiddelde lengte van 0.15 nanometer en een levensduur in de orde van picoseconden. Op menselijke schaal is deze binding een miljoen keer kleiner dan een zandkorrel en is zijn levensduur een biljoenste van een seconde. Tijdsopgeloste spectroscopische methoden met femtoseconde resolutie zijn uitgevonden om de snelheid van dynamische veranderingen te meten. Met andere woorden, we kunnen de evolutie van een systeem direct in tijd vastleggen zelfs als er snelle veranderingen plaatsvinden.
Dit is bereikt door het object van studie te verstoren en te meten hoe het hierop reageert. Hieruit kan men dynamische en structurele informatie verkrijgen. Dit soort onderzoek kan gedaan worden met behulp van computers die het mogelijk maken om ons meer te laten zien van de microscopische wereld en daarbij voorbij de experimentele beperkingen te gaan. Ieder bestudeerd waterstofbinding systeem laat specifieke eigenschappen zien van waterstofbruggen. Opmerkelijk is dat uit één van de gepresenteerde studies blijkt dat sommige vloeistoffen organiseren als gevolg van waterstofbruggen en deze informatie kan gebruikt worden om zeer labiele proteïne structuren, met belangrijke biologische functies, na te bootsen.
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • Knoester, Jasper, Supervisor
  • Jansen, Thomas, Co-supervisor
Datum van toekenning20-okt.-2017
Plaats van publicatie[Groningen]
Uitgever
Gedrukte ISBN's978-90-367-9968-3
StatusPublished - 2017

Citeer dit