Sinir sinyal iletimini sağlayan bazı moleküllerin yapısal özelliklerinin ve etkinliklerinin moleküler orbital yöntemleriyle incelenmesi

Abstract

Nörotransmitterler, sinir hücreleri ile diğer hücreler arasondaki sinyalleri iletmek ve düzenlemek için kullanılan kimyasal maddelerdir. Asetilkolin, karbakol, norepinefrin, epinefrin, dopamine, histamine, serotonin, amfetamin, betahistin, paraklorofenilalanin, glisin, GABA, glutamat, alanin, muskimol ve aspartik asit molekülleri, DFT yönteminin B3LYP/ 6- 311++G** teori seviyesinde ve temel setinde optimize edilmiştir. Aynı yöntem ve temel set ile bu moleküllerin atomik yükleri ve elektrostatik özellikler hesaplanmıştır. Ayrıca, norepinefrin, dopamin, histamin, betahistin, GABA ve alanin moleküllerinin gaz fazında hidrojenlenme tepkimeleri de incelenmiştir.Her bir nörotransmitter, beynin özel bölümlerindeki sinir hücrelerini doğrudan ya da dolaylı olarak etkilemektedir. Beyinde bulunan nörotransmitterlerin yerleşim ve etki mekanizmaları depresyon ve kimyasal bağımlılığı da içeren birçok zihinsel hastalığın sebebi ile ilgili oldukça iyi bilgiler sağlamaktadır. Bu moleküllerin atomik yükleri ve elektrostatik özellikleri, bu sistemlerdeki her bir atomun davranışı hakkında anlamlı bilgiler verir. Bu çalışmanın sonuçları ise yeni agonist ya da antagonist etkili ligandların sentezlenmesi için faydalı olacaktır.Anahtar Kelimeler: Nörotransmitterler, hidrojenlenme tepkimeleri, atomik yükler, Yoğunluk Fonksiyonel Teori, Geçiş Hali.

Neurotransmitters are chemicals that are used to relay, amplify and modulate signals between a neuron and another cell. The structure of neurotransmitters acetylcholine, carbachol, norepinephrine, epinephrine, dopamine, histamine, serotonin, amphetamine, betahistine, parachlorophenylalanine, glycine, Gaba and glutamate molecules were optimized using DFT method at the B3LYP/ 6-311++G(d,p) level of theory and basis sets. In this study, the atomic charges and electrostatic properties of these molecues were also calculated with the same methods and basis sets. In addition to these calculations, hydrogene abstraction reactions of norepinephrine, dopamine, histamine, betahistine, alanine and GABA molecules were calculated by using B3LYP/ 6-311++G(d,p) level of theory and basis sets in the gas phase.Each neurotransmitter can directly or indirectly influence neurons in a specific portion of the brain. The mechanism of action and localization of neurotransmitters in the brain has provided valuable information concerning the cause of many mental disorders, including clinical depression and chemical dependency. The atomic charges and electrostatic properties of these molecules exhibit a meaningful picture of the behavior of every atom in these systems. The results of this study will be useful in designing novel agonist or antagonist ligands.