Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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

Для цитирования:

Нетребко А. В., Нетребко Н. В., Романовский Ю. М., Хургин Ю. И., Эбелинг В. Стохастическая кластерная динамика фермент-субстратного комплекса // Известия вузов. ПНД. 1996. Т. 4, вып. 3. С. 53-66.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF 1996no3p053.pdf
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Журнал в журнале
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
539.194

Стохастическая кластерная динамика фермент-субстратного комплекса

Авторы: 
Нетребко Алексей Васильевич, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Нетребко Нина Владимировна, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Романовский Юрий Михайлович, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Хургин Юрий Исаакович, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Эбелинг Вернер, Берлинский университет Гумбольдта
Аннотация: 

Co времени известной работы Л.Понтрягина, А.Андронова, А.Витта (1933 г.) в радиофизике рассмотрено множество проблем, связанных с изучением перехода мультистабильной системы из одного состояния равновесия в другое под действием шумов. В последние годы в нелинейной динамике сложных колебательных систем появились новые задачи, связанные с такими переходами, когда потенциальные рельефы, в которых происходят движения, являются двумерными, а их параметры флюктуирующими или изменяющимися периодически. Так как сложный потенциальный барьер является разновидностью бильярда Синая, то движения в таком рельефе стохастизуются даже без внешних воздействий. Наше исследование будет посвящено изучению стохастизации в описанных неавтономных системах. Для наглядности настоящая задача ставится нами на примерах из кластерной динамики макромолекул. Изучение подобных процессов позволит приблизиться к пониманию принципов действия молекулярных машин.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Авторы выражают благодарность А.Ю.Чикишеву и Л.Шиманскому за помощь и полезные обсуждения. Программа для определения показателей Ляпунова была любезно предоставлена сотрудниками Саратовского государственного университета А.Нейманом и М.Сафоновой. Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), проект 95-0205877 a.
Список источников: 
  1. Нетребко A.B., Нетребко H.B., Романовский Ю.М., Хургин Ю.И., Шидловская. E.Г. Сложные модуляционные режимы и стохастизация колебаний в кластерных динамических моделях макромолекул // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1994. Т.1, № 3. С.26.
  2. Ebeling W, Romanovsky Yu, Khurgin Yu, Netrebko А, Netrebko N, Shidlovskaya E. Complex regimes in the simple models of molecular dynamics of enzymes. Рrос. SPIE. Laser Application in Life Sciences. 1994;2370:434-447. DOI: 10.1117/12.197474.
  3. Романовский Ю.М., Тихомирова Р.Л., Хургин Ю.И. Электромеханическая модель фермент-субстратного комплекса // Биофизика. 1979. T.24. С.442.
  4. Татузов Р.Л., Тихомирова H.K. Математическое моделирование колебательной ферментативной реакции в непроточной системе // Математические проблемы экологии. Горький: Изд-во ГГУ, 1980.
  5. Gilson MK, Straatsma TP, McCammon JA, Ripoll DR, Faerman CH, 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.
  6. Шайтан K.B., Рубин А.Б., Чернавский Д.С. Кинетика конформационных переходов в белках // Биофизика. 1985. T.30. C.31.
  7. Шайтан K.B. Динамика электронно-конформационных переходов и новые подходы к физическим механизмам функционирования макромолекул // 
    Биофизика. 1994. T.39. C.949.
  8. Романовский Ю.М., Хургин Ю.И., Чикишев А.Ю. Анализ процесса переноса протона в динамической модели активного центра белка-фермента химотрипсина // K. Физ. Хим. 1985. T.59, № 8. С.2021.
  9. Ebeling W, Romanovsky YuM. Energie Transfer and Chaotic Oscillations in Enzyme Catalysis. Z. Phys. Chem. 1985;266(5):836-843. DOI: 10.1515/zpch-1985-266103.
  10. Romanovsky YuM, Chikishev AYu, Khurgin Yul. Subglobular Motion and Proton Transfer Model in the A-Chymotrypsin Molecule. J. Mol. Catal. B Enzym. 1988;47:235-240.
  11. Хургин Ю.И., Бурштейн К.Я. Механизм переноса протона в реакциях ацетилирования о-химотрипсина // ДАН СССР. 1974. T.217, № 4. С. 965.
  12. Чикишев А.Ю., Соколина В.А., Хургин Ю.И., Пирогов В.Г., Романовский Ю.М., Федоров M.B. Лазерная спектроскопия белка-фермента о-химотрипсина и химических моделей его активного центра // Исследование структуры, физических свойств и энергетики биологически активных молекул / Ред. С.А. Ахманов, A.C. Пискарскас. Вильнюс: Мокслас, 1986. С. 11.
  13. Маневич Л.И., Савин A.B., Смирнов B.B., Волков С.Н. Солитоны в невырожденных бистабильных системах // УФН, 1994, T.164, № 9. С.937.
  14. Schimansky-Geier L, Zulicke СА. Harmonic noise: Effect on bistable system. Z. Phys. В. Condenced Matter. 1980;79:451-460. DOI: 10.1007/BF01437657.
  15. Havsteen В. A new principle of enzyme catalysis: coupled vibrations facilitate conformational changes. J. Theor. Biol. 1989;140(1):101-127. DOI: 10.1016/s0022-5193(89)80032-3.
  16. Havsteen ВH. A stochastic attractor participates in chymotrypsin catalysis. A new facet of enzyme catalysis. J. Theor. Biol. 1991;151(4):551-571. DOI: 10.1016/s0022-5193(05)80370-4.
  17. 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.
  18. Соколов Н.Д. Динамика водородной связи // Водородная связь / Ред. Н.Д. Соколов. М.: Наука, 1981. С. 638.
  19. Сакун В.П. Теория формы полосы продольного колебания А-Н в ИК-спектрах комплексов АН...В в жидкой фазе // Водородная связь / Ред. Н.Д. 
    Соколов. M.: Наука, 1981. С. 89.
  20. Агафонов B.E., Живлюк Ю.Н., Черников Ф.Р. Детерминированный хаос в динамике водородной связи // Биофизика. 1995, T.40. C.497.
  21. Голубев И.C., Денисов Г.С., Шрайбер B.M. Поверхности потенциальной энергии и переход протона в системах с водородными связями // Ред. Н.Д. Соколов. М.: Наука, 1981. C.212.
  22. Елютин П.В. Проблема квантового хаоса // УФН. 1988. Т.155. C.398.
Поступила в редакцию: 
08.11.1995
Принята к публикации: 
28.12.1995
Опубликована: 
15.12.1996
  • 62 просмотра