English
!

Архив публикаций

Тезисы

XX-ая конференция

Усовершенствованный подход к описанию электронного транспорта при прямом многочастичном моделировании фотосинтетических мембран

Мамонов П.А., Коваленко И.Б., Хрущев С.С., Рубин А.Б.

МГУ им. Ломоносова, Биологический ф-т, каф. Биофизики, Россия, 119992, Москва, Ленинские горы, МГУ, тел. +74959394367, e mail: piton@erg.biophys.msu.ru

1  стр. (принято к публикации)

Точное количественное описание акта переноса электрона между активными центрами участников ЭТЦ из первых принципов представляет сложную в решении задачу. В настоящей работе предлагается простой феноменологический подход к описанию процесса переноса электрона между участниками электрон-транспортной цепи (ЭТЦ) при прямом многочастичном моделировании фотосинтетических мембран [1]. Экспериментальные измерения показывают, что зависимость константы скорости реакции электронного переноса может быть аппроксимирована экспоненциальной функцией вида: ${k = A{e^{ - \beta r}}}$ (1), с показателем экспоненты варьирующим в пределах от 0.8 Å-1 [2] до 1.7 Å-1[3]. Данное приближение позволяет рассчитать степень протекания реакции переноса электрона между донором и акцептором по мере их взаимных перемещений. Для интеграции данного подхода в алгоритм многочастичного моделирования необходимо дополнить объектную модель участника ЭТЦ параметром $e$ отражающим вероятность обнаружить его в восстановленном состоянии, варьирующим от 0 до $n$, где $n$ - количество электронов, которые может принять данный окислительно-восстановительный центр. Степень восстановленности $e_i$ $i$-го центра может быть определена путем интегрирования системы уравнений вида: ${\frac{{d{e_i}}}{{dt}} = \sum {{k_{ij}}} {e_j}\left( {{n_i} - {e_i}} \right) - {k_{ji}}{e_i}\left( {{n_j} - {e_j}} \right)}$, где $k_ij$, $k_ji$ – констаны скорости прямой и обратной реакций обмена между центрами $i$ и $j$, зависящие от расстояния между центрами согласно (1). В свою очередь индивидуальные степени восстановленности окислительно-восстановительных центров могут быть усреднены по ансамблю частиц одного вида для оценки окиcлительно-восстановительного состояния всего пула однотипных частиц.

Работа поддержана грантами РФФИ 12-07-33036-мол_а_вед, 12-04-31839-мол_а, 11-04-01019-a, 11-04-01268-а.

Литература

1. Kovalenko I.B., Abaturova A.M., Gromov P.A., Ustinin D.M., Grachev E.A., Riznichenko G.Yu., Rubin A.B. Direct simulation of plastocyanin and cytochrome f interactions in solution // Phys. Biol., 3, 2006, 121–129

2. J.R. Winkler, H.B. Gray Electron transfer in ruthenium-modified proteins// Chem.Rev. 92, 1992, 369-379

3. A.Ponce, H.B. Gray, and J.R. Winkler Electron Tunneling through Water:  Oxidative Quenching of Electronically Excited Ru(tpy)22+ (tpy = 2,2‘:6,2‘ ‘-terpyridine) by Ferric Ions in Aqueous Glasses at 77 K // J.Am.Chem.Soc. 122, 34, 2000, 8187-8191



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533