ИЗУЧЕНИЕ БРОУНОВСКОЙ ДИФФУЗИИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ БЕЛКОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Ермакова Е. А., Крушельницкий А. Г., Федотов В. Д.
Казанский институт биохимии и биофизики РАН, 420503 Казань
Для изучения динамических характеристик белков разработана программа, позволяющая моделировать поведение белков в разбавленных и концентрированных растворах методом броуновской динамики. Белок моделируется сферой с распределенными на ней зарядами. Распределение зарядов в белке рассчитывается на основе модели Танфорда - Кирквуда и зависит от рH и ионной силы раствора. Взаимодействие белков между собой описывается в помощью электростатического потенциала и потенциала Леннарда-Джонса, взаимодействие с растворителем рассматривается как броуновское взаимодействие. Основное уравнение броуновской динамики: , где - силы действующие на i-тую частицу, - коэффициент трансляционной диффузии, - случайное смещение частицы в результате броуновского взаимодействия. Изучена концентрационная зависимость трансляционной диффузии белков и влияние электростатического взаимодействия на нее. Вращательная диффузия характеризовалась двумя корреляционными функциями: корреляционной функцией дипольного ориентирования и корреляционной функцией ориентации протон-протонного вектора, которую можно сравнить с результатами ЯМР эксперимента. Предварительные расчеты показали, что в неразбавленных растворах большое влияние на броуновскую динамику оказывает электростатическое взаимодействие белков, приводящее к изменению формы корреляционной функции движения.