24. Ulusal Biyokimya Kongresi - Türk Biyokimya Dergisi

XXIV. ULUSAL B‹YOK‹MYA KONGRES‹
25 - 28 Eylül 2012
Dedeman Otel - Konya
24. Ulusal Biyokimya Kongresi, Konya [24 th National Biochemistry Congress, Konya / TURKEY]
İÇİNDEKİLER
P048 - AROMATİK HİDROKARBONLARIN SEROTONİN VE
DOPAMİN İLE ETKİLEŞİMLERİNİN HESAPSAL YÖNTEMLERLE
İNCELENMESİ
1
Nursel ACAR, 2 Nilgün YENER
1
Ege / Fen, Kimya, İzmir
2
Dokuz Eylül / Tıp, Biyokimya, İzmir
P048 - COMPUTATIONAL INVESTIGATION OF INTERACTIONS OF
AROMATIC HYDROCARBONS WITH SEROTONIN AND DOPAMINE
1
Nursel ACAR, 2 Nilgün YENER
1
Chemistry, Ege / Science, İzmir
2
Biochemistry, Dokuz Eylül / Medicine, İzmir
CONTENTS
Doğal ya da sentetik olarak çevrede yoğun miktarda bulunan ve çevre kirliliğinde
önemli rol oynayan poliaromatik hidrokarbon bileşikleri kanserojen etkileri nedeni
ile insan sağlığı üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Hidrokarbonlar kolaylıkla
vücuda alınabilirler ve sahip oldukları p-sistemleri sayesinde DNA ve RNA da
dahil olmak üzere fizyolojik ortamdaki pek çok molekülle etkileşime girebilirler.
Serotonin ve dopamin insan vücudunda özellikle beynin metabolik fonksiyonlarını
yerine getirebilmesi için gerekli moleküllerdir. Bu nedenle vücutta belli oranlarda
üretilerek kullanılırlar. Bu maddelerin herhangi bir başka molekülle istenmeyen
tepkimelere girmesi olumsuz sonuçlar doğurabilir. Bu çalışmada hidrokarbon olan
pren ve 1-hidroksiprenin serotonin ve dopamin ile oluşturabilecekleri yük/elektron
transfer komplekslerinin yapıları, elektronik özellikleri, dipol moment değerleri
ve termodinamik kararlılıkları Accelrys Materials Studio yazılımda bulunan
yarı ampirik AM1 metodu ile incelenmiştir. Yapıların gerçek minimum olup
olmadıkları frekans hesaplamaları ile kontrol edilmiştir. Oluşan komplekslerdeki
moleküler orbitaller incelenmiş ve HOMO-LUMO orbitallerinin belirlenmesine
ek olarak en olası geçişler belirlenerek komplekslerin türü ile donor ve akseptör
moleküller belirlenmiştir. Yapılan elektrostatik potansiyel hesaplamalar ile
yapılardaki en olası tepkime bölgeleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar hem
temel halde hem de uyarılmış halde pren ve 1-hidroksiprenin, serotonin ve
dopamin ile gaz fazında kararlı kompleksler oluşturabildiğini göstermektedir.
Sulu çözeltide ortam bağlı gerçekleşen değişimlerin anlaşılabilmesi için
hesaplamalar sürdürülmektedir. Hesaplamaların tamamlanması ile etkileşim
mekanizmaları hakkında önemli bulgular elde edilmesi beklenmektedir.
Polyaromatic hydrocarbons which are found in significant amounts in the
environment and have important role in pollution also have major effects
on human health. Hydrocarbons can be easily taken into the body and can
interact with many biomolecules including DNA and RNA under physiological
conditions due to the presence of their p-systems. Serotonin and dopamine are
important molecules in human body, they are especially needed for the metabolic
functions of the brain. Therefore, they are syhthesized at a certain amount in
the metabolism. Their side reactions with other molecules can cause unwanted
effects in the metabolism. In this study, the interactions of hydrocarbons pyrene
and 1-hydroxypyrene with serotonin and dopamine have been investigated
by using the AM1 semiempirical method implemented in Accelrys Materials
Studio software. All possible structures for charge/electron transfer complexes,
their electronic properties, dipole moments and thermodynamic stabilities have
been calculated. True minimum character of structures have been verified with
frequency calculations. Molecular orbitals (MOs) of the compounds have been
investigated and HOMO-LUMOs of the structures as well as the most probable
transitions have been determined. The type of the complexes, donor and acceptor
molecules have been also determined from MOs. Electrostatic potentials reveal
the most probable reaction sites. Our current results indicate that pyrene and
1-hydroxypyrene can form stable gas-phase complexes with serotonin and
dopamine both in ground and excited states. Calculations in water are in progress
to understand the effect of medium. Upon completion of the calculations, it
is expected to gain detailed information about the interaction mechanisms.
Turk J Biochem, 2012; 37 (S1)
http://www.TurkJBiochem.com