Ультраметрика как принцип организации белковых молекул: кинетика связывания СО миоглобином



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изложены основные идеи ультраметрического ($p$-адического) описания конформационной динамики белковой молекулы и кинетики связывания СО миоглобином. Показано, что существенно различные свойства кинетики связывания в высокотемпературной ($300{\div}200$ K) и низкотемпературной ($180{\div}60$ K) областях могут быть описаны одной и той же моделью типа «реакция – ультраметрическая диффузия». Мы полагаем, что этот результат указывает на особую организацию белковой молекулы. Помимо прочего, она организована так, что её конформационная подвижность меняется самоподобным образом от комнатной температуры до криогенной.

Полный текст

Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2013. 1 (30). С. 315-325 УДК 517.958:57 УЛЬТРАМЕТРИКА КАК ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ: КИНЕТИКА СВЯЗЫВАНИЯ СО МИОГЛОБИНОМ В. А. Аветисов1 , А. Х. Бикулов1 , А. П. Зубарев2 1 Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, Россия, 119991, Москва, ул. Косыгина, 4 2 Самарский государственный университет путей сообщения, Россия, 443066, Самара, 1-й Безымянный пер., 18. E-mails: vladik.avetisov@gmail.com, bikulov1903@rambler.ru, apzubarev@mail.ru Изложены основные идеи ультраметрического (p-адического) описания конфор- мационной динамики белковой молекулы и кинетики связывания СО миогло- бином. Показано, что существенно различные свойства кинетики связывания в высокотемпературной (300
×

Об авторах

Владик Аванесович Аветисов

Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: avetisov@chph.ras.ru
доктор физико-математических наук, профессор

Альберт Хакимович Бикулов

Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН

Email: bikulov1903@rambler.ru, beecul@mail.ru
кандидат физико-математических наук

Александр Петрович Зубарев

Самарский государственный университет путей сообщения

Email: apzubarev@mail.ru
кандидат физико-математических наук, доцент

Список литературы

  1. A. Ansary, J. Berendzen, S. F. Bowne, G. Frauenfelder, I. E. T. Iben, T. B. Sauke, E. Shyamsunder, R. D. Young, "Protein states and proteinquakes", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82:15 (1985), 5000-5004
  2. P. J. Steinbach, A. Ansary, J. Berendzen, D. Braunstein, K. Chu, B. R. Cowen, D. Ehrenstein, G. Frauenfelder, J. B. Johnson, D. C. Lamb, S. Luck, J. R. Mourant, G. U. Nienhaus, P. Ormos, R. Philipp, A. Xie, R. D. Young, "Ligand binding to heme proteins: connection between dynamics and function", Biochemistry, 30:16 (1991), 3988-4001
  3. A. A. Zharikov, S. F. Fischer, "Scaling law for the non-exponential ligand rebinding of CO in myoglobin", Chem. Phys. Lett., 263:6 (1996), 749-758
  4. A. A. Zharikov, S. F. Fischer, "Nonexponential ligand rebinding of and $O_2$ in myoglobin controlled by fluctuations of the protein", Chem. Phys. Lett., 249:5-6 (1996), 459-469
  5. N. G. Van Kampen, Stochastic Processes in Physics and Chemistry, North Holland, Amsterdam, 1981
  6. G. Parisi, "Infinite number of order parameters for spin-glasses", Phys. Rev. Lett., 43:23 (1979), 1754-1756
  7. A. T. Ogielski, D. L. Stein, "Dynamics on ultrametric spaces", Phys. Rev. Lett., 55:15 (1985), 1634-1637
  8. V. A. Avetisov, A. Kh. Bikulov, S. V. Kozyrev, "Application of -adic analysis to models of spontaneous breaking of the replica symmetry", J. Phys. A, 32:50 (1999), 8785-8791
  9. G. Parisi, N. Sourlas, "-Adic numbers and replica symmetry breaking", Eur. Phys. J. B Condens. Matter Phys., 14:3 (2000), 535-542
  10. B. C. Владимиров, И. В. Волович, Е. И. Зеленов, -Aдический анализ и математическая физика, Физматлит, М., 1994, 352 с.
  11. В. М. Шелкович, А. Ю. Хренников, Современный -адический анализ и математическая физика. Теория и приложения, Физматлит, М., 2012, 452 с.
  12. M. V. Dolgopolov, A. P. Zubarev, "Some aspects of -adic analysis and its applications to -adic stochastic processes", p-Adic Numbers Ultrametric Anal. Appl., 3:1 (2011), 39–51
  13. V. A. Avetisov, A. Kh. Bikulov, S. V. Kozyrev, V. A. Osipov, "-Adic models of ultrametric diffusion constrained by hierarchical energy landscapes", J. Phys. A, 35:2 (2002), 177-189
  14. V. A. Avetisov, A. Kh. Bikulov, V. A. Osipov, "-Adic description of characteristic relaxation in complex systems", J. Phys. A, 36:15 (2003), 4239-4246
  15. V. Avetisov, A. Bikulov, "Protein ultrametricity and spectral diffusion in deeply frozen proteins", Biophys. Rev. Lett., 5:3 (2008), 387-396
  16. V. A. Avetisov, A. Kh. Bikulov, A. P. Zubarev, "First passage time distribution and the number of returns for ultrametric random walks", J. Phys. A, 42:8 (2009), 085005, 18 pp.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Самарский государственный технический университет, 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.