Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXV conference

Марковская модель активного центра ферментативных систем

Васильева Л.Ю., Уварова Л.А., Романова Е.Ю.1

ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», Москва, Россия, 127055, Вадковский пер., д. 3А

1ФГБОУ ВО Тверская сельскохозяйственная академия, Тверь, Россия, 1170904, Тверская область, г. Тверь, ул. Маршала Василевского (Сахарово), д. 7, E-mail: kati-v@yandex.ru

1 pp. (accepted)

Ферменты ‒ сложные самоорганизующиеся системы, участвующие в химических реакциях и технологических процессах в роли катализаторов. Химическая природа ферментов различна, но они имеют одно общее свойства; функционирование осуществляется специфическим участком ‒ активным центром, который взаимодействует с низкомолекулярными соединениями ‒ субстратами. Такое взаимодействие осуществляется в несколько стадий и сопровождается конформационными изменениями (изменение длин связей и положений атомов в пространстве) в ближайшем окружении активного центра и белковом матриксе. Согласно концепции «белок ‒ машина» [1] конформационные изменения вызывают напряжения в молекуле фермента.

Для моделирования функционирования активных центров использовался аппарат марковского случайного процесса с дискретными состояниями и дискретным временем (цепь Маркова) [2]. На главной диагонали переходной матрицы находятся вероятности Р ij того, что система останется в состоянии S i . Вероятности переходов Р ij , которые зависят от высоты активационных барьеров и от которых зависит скорость ферментативных реакций рассчитывается по формуле:

Р ij = ( k00)exp(-ΔFij /kT) (1),

где k0 = kT/n - частота тепловых флуктуаций, ω0 ≈ 1013 с-1 - собственная частота молекулярной конструкции при Т = 300 К, - минимальная свободная энергия, которая образуется в результате флуктуации, необходимая для преодоления активационного барьера, характеризующего переходное состояние, Fi - свободная энергия состояния, из которого система переходит.

Таким образом, модель позволяет проанализировать вероятности переходов из одних состояний в другие при разных условиях.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533