Моделирование динамики водородных связей в сайте связывания вторичного хинона в фотосинтетическом реакционном центре Rb sphaeroides



Скачать 14.21 Kb.
Дата09.08.2019
Размер14.21 Kb.
#127034

Моделирование динамики водородных связей в сайте связывания вторичного хинона в фотосинтетическом реакционном центре Rb. sphaeroides.

МГУ им. М. В. Ломоносова, биологический факультет, Москва, Россия, mishc9@gmail.com

В работе исследованы особенности динамики водородных связей в окружении вторичного хинона (Qb) фотосинтетического реакционного центра бактерии Rb. sphaeroides при восстановлении вторичного хинона. Восстановление Qb до хинола QbH2 является одним из ключевых этапов в процессе преобразования энергии света в разность химических потенциалов на мембранах бактериальных хроматофоров. Восстановление Qb в реакционном центре описывается следующим уравнением: Qb + 2e- + 2H+ → QbH2. Присоединение протонов идет в поочередно по двум путям, образованным водородными связями между аминокислотными остатками белка. Данные экспериментов косвенно демонстрируют, что аминокислотный остаток серина (Ser L223) отдает протон молекуле Qb- (в состоянии семихинона) после переноса второго электрона на первичном хиноне Qa, однако непосредственно наблюдать этот процесс не представляется возможным.

Предполагается, что появление отрицательного заряда на Qa приводит к изменению pK гидроксильной группы остатка Ser L223 и карбонильной 4-С=О группы Qb-. Для изучения данного явления использовался численный эксперимент, выполненный методами квантовой механики (QM) и совмещенной квантовой механики/молекулярной механики (QM/MM).

С целью подтверждения предполагаемого механизма протонирования была создана QM/MM-модель, в квантовую часть которой были включены вторичный хинон и аминокислотные остатки Ser L223 и Asp L213, образующие водородные связи Qb- - Ser L223 и Ser L223 - Asp L213. Оставшаяся часть белка и кофакторы были включены в молекулярно-механическую часть модели. Были рассчитаны энергетические эффекты при переносе протонов по водородным связям в квантово-механической части в зависимости от зарядовых состояний Qs и Qb.



На основе проведенных расчетов был сделан вывод о стабилизации протонированного состояния QbH при наличии заряда на Qa. Кроме того, с протонированием Qb сопряжен перенос протона по водородной связи Asp L213 — Ser L223.
Каталог: archive -> Lomonosov 2015 -> data
archive -> Профессиональный стандарт
archive -> Эксплуатация, ремонт, восстановление
data -> Нанокомпозитные капсулы для управляемой адресной доставки лекарств
data -> Энантиоселективное восстановление этилацетотацетата в (+)-( s )-этил-3-оксибутират
data -> Координационные комплексы кобальта с фуллереном С60 Устименко Ксения Алексеевна
data -> Биоадгезив на основе полиэтиленоксида и наночастиц серебра для повязок на раны и ожоги. Якуткина ОльгаВасильевна
data -> Фиторемедиация засоленных почв в условиях антропогенного стресса дикорастущими видами в дельте Амударьи
data -> Трансформация лесных биогеоценозов заповедника «Столбы» при рекреационном использовании
data -> Спектрофотометрическое определение катехоламинов с использованием нанопалочек золота
data -> Оценка возможности использования диэлектрического барьерного разряда для восстановления сорбентов

Скачать 14.21 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница