ЭЛЕКТРОННЫЕ КОЛЛЕКТИВНЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ КАНАЛ ДЛЯ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНА НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ В ГЛОБУЛЯРНЫХ БЕЛКАХ
Лахно В. Д., Чуев Г. Н.
Институт математических проблем биологии РАН, 142292, Пущино Московской области, Россия
Для реакции самообмена в глобулярных белках проведены расчеты скорости
переноса электрона через электронные коллективные возбуждения. Показано,
что если разница энергий состояния электрона на доноре и поляронного возбуждения
не превышает 1 эВ, перенос электрона через коллективное состояние поляронного
типа будет доминировать по сравнению с прямым переходом электрона с донора
на акцептор. Перенос через другие высоковозбужденные состояния маловероятен.
Мы провели расчет скорости реакции самообмена для ряда цитохромов, энергии
реорганизации и матричного элемента, а также зависимости матричного элемента
от расстояния переноса и от взаимной ориентации донора и акцептора. Электронная
структура гема была рассчитана квантовохимическим методом MNDO-PM3. Приведено
сравнение полученных результатов с экспериментальными данными по межбелковому
и внутриглобулярному переносу электрона. Показано, что в рамках предполагаемой
модели перенос электрона не носит экспоненциальный характер и не требует
наличия определенного пути переноса, так как в образовании возбужденного
состояния участвует вся белковая макромолекула.