Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/5408
Title: SODYUM KANALINDA İYON TRANSFERİNİN ENERJİSİ
Other Titles: ENERGETICS OF ION TRANSFER THROUGH SODIUM CHANNEL
Authors: Çavuş, Murat
Baştuğ, Turgut
Kuyucak, Serdar
Keywords: Fizik, Nükleer
Nanobilim ve Nanoteknoloji
Issue Date: 2015
Abstract: Voltaj-kapılı bakteriyel Nav kanalının kristal yapısı Arcobacter butzleri'den alınmıştır [1]. Voltajkapılı sodyum kanalları aksiyon potansiyellerinin başlaması için çok önemlidir. Moleküler dinamik modelleme bu kanalın yapı-fonksiyon ilişkisini anlamak için kullanılmıştır (Şekil 1'de gösterildi). Serbest enerji metodları kullanarak iyon bağlanmasının enerjisi çalışılmış, Na+ iyonu için filtre içinde bağlanma pozisyonları ve bağlanma enerjileri elde edilmiştir. Deneysel verilerden Nav kanalının Cav kanalına benzer olduğu bilinmekte ve Nav kanalında Ca++ iyonu geçtiği gözlenmektedir. Ca++ iyonunun Nav kanalında geçmesini anlamak için kanal filtresi boyunca Ca ++ iyonu için Ortalama Kuvvet Potansiyel hesabı (PMF) yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda Ca++ iyonunun Na+ iyonu ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir bağlanma afinitesine sahip olduğu gözlenmiştir. Bunlardan yola çıkarak kanal fitresinde bir Ca++ iyonu varken Na+ iyonunun Ortalama Kuvvet Potaniyeli çalışılıldı. Eğer tek bir kalsiyum iyonu kanalının seçici filtresinin belirli bir konumuna bağlanırsa, kalsiyumun bulunduğu bölgedeki enerji bariyerini yükselterek sodyum kanalı boyunca sodyum geçişini blokladığı sonucuna varıldı.
The crystal structure of the voltage-gated bacterial Nav channel obtained from Arcobacter butzleri fortunately [1]. Voltage-gated sodium channels are very important due to the onset of action potentials. Molecular dynamics modelling has been conducted to understand the structure-function relationship for this channel (as shown in figure 1). Using free energy methods, energetics of ion binding is studied and the binding energies and positions were obtained for Na+ ions in the filter. It has been known form the experimental data that Nav and Cav channels are similar and Ca++ ions are permeating in the Nav channels. A potential of mean force calculation is performed for Ca++ ion through the channel axis of the Nav. As a result of this study we observed Ca++ ions have a higher binding affinity than that Na+. Based on these, we studied the potential of mean force for a Na+ ion in case of a Ca++ ion in the filter of the channel. We concluded that if a single calcium ion binds to the specific location of the selectivity filter of the channel, it blocks sodium permeation through sodium channel by providing high energy barrier where the calcium locate in the selectivity filter.
URI: https://search.trdizin.gov.tr/yayin/detay/229723
https://hdl.handle.net/20.500.11851/5408
ISSN: 2149-0120
2149-0120
Appears in Collections:Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölümü / Department of Material Science & Nanotechnology Engineering
TR Dizin İndeksli Yayınlar / TR Dizin Indexed Publications Collection

Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

14
checked on Dec 26, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.