Аннотация:
Квантово-классическая модель цис-транс фотоизомеризации родопсинового хромофора (ретиналя) исследована в широких диапазонах параметров. Квантовая подсистема модели включает три электронных состояния родопсина: основное состояние, возбуждённое состояние и основное состояние первичного фотопродукта. В качестве важнейшей контрольной величины использована локальная температура точечных масс классической подсистемы модели. Обнаружено, что наиболее близкое соответствие поведения модели многочисленным экспериментальным данным наблюдается в диапазоне умеренных температур, согласующихся с данными Рамановской спектроскопии. Показана важная роль быстрой передачи избыточной энергии фотовозбуждения в апоферментную часть белка в стабилизации первичного фотопродукта. Путём численных исследований модели доказан элементарный характер фотоизомеризации хромофора и узкая локализация смещений атомных групп ретиналя.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 16-07-00305-а и 17-00-00166-КОМФИ), Российского научного фонда (проект 16-11-10163), а также Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Наноструктуры: физика, химия, биология, основы технологий».
Материал поступил в редакцию 30.03.2018, опубликован 25.05.2018
Тип публикации:
Статья
УДК:
577.354.2, 538.9
Образец цитирования:
А. С. Шигаев, Т. Б. Фельдман, В. А. Надточенко, М. А. Островский, В. Д. Лахно, “Исследование фотоизомеризации хромофора родопсина на основе квантово-классической модели”, Матем. биология и биоинформ., 13:1 (2018), 169–186
\RBibitem{ShiFelNad18}
\by А.~С.~Шигаев, Т.~Б.~Фельдман, В.~А.~Надточенко, М.~А.~Островский, В.~Д.~Лахно
\paper Исследование фотоизомеризации хромофора родопсина на основе квантово-классической модели
\jour Матем. биология и биоинформ.
\yr 2018
\vol 13
\issue 1
\pages 169--186
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/mbb332}
\crossref{https://doi.org/10.17537/2018.13.169
}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/mbb332
https://www.mathnet.ru/rus/mbb/v13/i1/p169
Эта публикация цитируется в следующих 2 статьяx:
А. С. Шигаев, И. В. Лихачев, В. Д. Лахно, “Проблемы квантово-классического моделирования первичной фотореакции в родопсине”, Матем. биология и биоинформ., 17:2 (2022), 360–385
Shigaev A.S., Feldman T.B., Nadtochenko V.A., Ostrovsky M.A., Lakhno V.D., “Quantum-Classical Model of the Rhodopsin Retinal Chromophore Cis-Trans Photoisomerization With Modified Inter-Subsystem Coupling”, Comput. Theor. Chem., 1181 (2020), 112831
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: