Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Романовский Ю. М., Нетребко А. В. Некоторые задачи кластерной динамики: модель молекулярных ножниц // Известия вузов. ПНД. 1998. Т. 6, вып. 4. С. 31-44.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(En):
Иконка PDF 1998no4p031.pdf
(загрузок: 2)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Автоволны. Самоорганизация
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
539.194

Некоторые задачи кластерной динамики: модель молекулярных ножниц

Авторы: 
Романовский Юрий Михайлович, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Нетребко Алексей Васильевич, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Аннотация: 

Методами молекулярной динамики ставится и решается ряд задач броуновского движения частиц - гантелей A-B, которые могут распадаться на части A и В. В качестве примера рассматривается задача о «разрезании» положительного заряженного ацетилхолина А-В на две части А и В в активном центре гидролитического фермента ацетилхолинэстеразы. Модели строятся на основе данных из Рrotein Data Bank. Определены условия диффузионного ограничения скорости работы AChE по «входу» А-В в карман активного центра фермента и выхода из него A и В.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Авторы выражают благодарность своим коллегам профессору В. Эбелинг, профессору Л. Шимански-Гейер, Н. Нетребко, С. Кроо, Е. Шидловской и А. Чикишеву за помощь. Исследование выполнено при частичной поддержке гранта РФФИ № 98-03-33191а, гранта Министерства образования РФ и гранта «Научные школы России» № 96-15-97782.
Список источников: 
  1. Volkenstein MV, Golovanov IB, Sobolev VM. Molecular orbitals in enzymology. M.: Nauka; 1982. 239 p. (in Russian).
  2. Ebeling W, Jenssen M, Romanovskii YuM. 100 Years Arrhenius Low and Recent Developments in Reaction Theory. In: Ebeling W, Ulbricht H, editors. Irreversible Processes and Selforganization. Vol. 23. Leipzig: Teubner-Texte zur Physik;1989. P. 7-24.
  3. Romanovsky YuM, Tikhomirova NK, Khurgin Yul. Electromechanical model of the enzyme-substrate complex. Biophysics. 1979;24(3):442-447. (in Russian).
  4. Romanovsky YuM, Chikishev AYu, Khurgin Yul. Subglobular Motion and Proton Transfer Model in the a-Chymotrypsin Molecule. J. Mol. Catalysis. 1988;47(2-3):235-240.
  5. Ebeling W, Romanovsky YuM. Energy Transfer and Chaotic Oscillations in Enzyme Catalysis. Z. Phys. Chem. 1985;266(5):836-843.
  6. Netrebko AV, Netrebko NV, Romanovsky YuM, Khurgin Yul, Shidlovskavya EG. Complicated modulation regimes and stochastic vibrations in cluster dynamic models оf macromolecules. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics. 1994;2(3):26-43. (in Russian).
  7. Netrebko AV, Netrebko NV, Romanovsky YuM, Khurgin Yul, Ebeling W. Stochastic cluster dynamics оf enzyme-substrate complex. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics. 1996;4(3):53-66. (in Russian).
  8. Netrebko NV, Romanovsky YuM, Shidlovskaya EG, Tereshko VM. Damping in the models for molecular dynamics. In: Proc. SPIE. Vol. 1403. Laser Applications in Life Sciences. 1991. P. 512. DOI: 10.1117/12.57394.
  9. Chikishev AYu, Kuargin Yul, Romanovsky YuA, Shidlovskaya EG. Cluster model оf protein molecule. In: Proc. SPIE. Vol. 1403. Laser Applications in Life Sciences. 1991. P. 517. DOI: 10.1117/12.57397.
  10. Ebeling W, Romanovsky Yu, Khurgin Yu, Netrebko М, Netrebko А, Shidlovskaya Е. Complex regimes in the simple models of the molecular dynamics of enzymes. In: Proc. SPIE. Vol. 2370. Laser Application in Life Sciences. 1994. P. 434-447. DOI: 10.1117/12.197474.
  11. Chikishev AYu, Ebeling W, Netrebko NV, Romanovsky YuМ, Schimansky-Geier L. Stochastic cluster dynamics of macromolecules. In: Proc. SPIE. Nonlinear Dynamics and Structure in Biology and Medicine: Optical and Laser Technologies. 1997. Р. 54-70.
  12. Romanovsky YuM. Some problems оf cluster dynamics of biological macromolecules. In: Schimansky-Geier L, Poschel T, editors. Stochastic Dynamics. Lecture Notes in Physics. Vol 484. Berlin: Springer; 1997. P. 140-152. DOI: 10.1007/BFb0105606.
  13. Chikishev AYu, Ebeling W, Netrebko AV, Netrebko NV, Romanovsky YuM, Schimansky-Geier L. Stochastic cluster dynamics оf macromolecules. Int. J. Bifurc. Chaos. 1998;8(5):921-926. DOI: 10.1142/S0218127498000723.
  14. Porschke D, Creminon Ch, Cousin X, Воn C, Sussman J, Silman I. Electrooptical measurements demonstrate a large permanent dipole moment associated with acetylcholinesterase. Biophys. J. 1996;70(4):1603-1608. DOI: 10.1016/S0006-3495(96)79759-X.
  15. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Molecular Biology of the Cell. London: Garland Publishing, Inc.; 1989. 1616 p.
  16. Quinn DM. Acetylcholinesterase: Enzyme structure, reaction dynamics, and virtual transition states. Chem. Rev. 1987;87(5):955-979. DOI: 10.1021/cr00081a005.
  17. Gilsen МК, Straatsma TP, McCommon JA, Ripoll DR, Faerman СН, Axelsen PH, Silman I, Sussman JL. Open "back door" in a molecular dynamics simulation of acetylcholinesterase. Science. 1994;263(5151):1276-1278. DOI: 10.1126/science.8122110.
  18. Antosiewicz J, Gilson K, McCammon JA. Acetvicholinesteruse: effects оf jonic strength and dimerization оn the rate constants. Isr. J. оf Chem. 1994;34(2):151-158. DOI: 10.1002/ijch.199400020.
  19. Antosiewicz J, Gilson МК, Lee LH, McCommon JA. Acetylcholinesterase: diffusional encounter rate constants for dumbbell models оf ligand. Biophys. J. 1995;68(1):62-68. DOI: 10.1016/S0006-3495(95)80159-1.
  20. Shaitan KV. Dynamics of the electron-conformational transitions and new approaches to the physical mechanisms оf functioning оf macromolecules. Biophysics. 1994;39:949-967. (in Russian).
  21. Kramers HA. Brown motion in a field of force and the diffusion model оf chemical reactions. Phisica. 1940;7(4):284-304. DOI: 10.1016/S0031-8914(40)90098-2.
  22. Ebeling W, Schimansky-Geier L. Transition phenomena in multidimensional systems - models оf evolution. In: Moss F, McClintock PVE, editors. Noise in Nonlinear Dynamical Systems. Cambridge: Cambridge University Press; 1989. P. 279-306.
  23. Shidlovskaya E, Schimansky-Geier L, Romanovsky Yu. Nonlinear vibrations in 2-dimensional protein cluster model with linear bonds. Z. Phys. Chem. 2000;214(1):65-82. DOI: 10.1524/zpch.2000.214.1.065.
  24. Ebeling W, Podlipchuk VYu, Valuev AA. Molecular dynamics simulation of the activation оf soft molecules in condensed media. Physica А. 1995;217(1-2):22-37. DOI: 10.1016/0378-4371(95)00049-D.
  25. Ebeling W, Podlipchuk VYu, Sapeshinsky MG. Microscopic models and simulations оf local activation processes. Int. J. Bifurc. Chaos. 1998;8(4):755-765. DOI: 10.1142/S0218127498000553.
  26.  Khurgin Yul, Burstein KYa. Proton transfer mechanism in the reactions of alpha-chymotrypsin acylation. Sov. Phys. Doclady. 1974;217(4):965-968. (in Russian).
  27. Bespalova SV, Tolpygo KB. Excitation of the hydrogen bond by the energy of hydrolysis of adenosine-5'-triphosphate. Biophysics. 1998;43(3):484-489. (in Russian).
Поступила в редакцию: 
16.09.1998
Принята к публикации: 
10.11.1998
Опубликована: 
10.12.1998
  • 27 просмотров