Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 13
1.1. Электронный транспорт в мембране тилакоида. Структурные и функциональные аспекты 13
1.1.1. Пространственная организация хлоропласта и тилакоидной мембраны 14
1.1.2. Цитохромный bef комплекс 17
Цитохролі/. 20
Цитохром be 21
Железосерный белок Риске 21
1.1.3. Фотосистема 1 22
Структура фотосистемы 1 22 ,
Субъединицы фотосистемы 1 и их функции 23
Светособирающий комплекс 1 25
1.1.4. Пластоцианин 25
Структура 25
Диффузия в люмене тилакоида 27
1.1.5. Флаводоксин 29
1.1.6. Структуры фотосинтетических белок-белковых комплексов... 31
Комплекс пластоцианина и цитохрома f 31
Комплекс пластоцианина и фотосистемы 1 34
Комплекс фотосистемы 1 и флаводоксина 35
1.2. Экспериментальные данные по кинетике транспорта электрона 36
1.2.1. Кинетика реакции пластоцианина и цитохрома/в растворе 36
1.2.2. Кинетика реакции пластоцианина и фотосистемы 1 в растворе 38
1.2.3. Кинетика реакций пластоцианина с цитохромом/и фотосистемой 1 в люмене тилакоида 45
1.2.4. Кинетика реакции фотосистемы 1 и флаводоксина в растворе. 46 1.3. Математические модели транспорта электронов при фотосинтезе 49
1.3.1. Кинетические модели 50
Модели цитохромного b$f комплекса 52
Модели фотосистемы 1 53
Модели полной цепи электронного транспорта 53
1.3.2. Пространственно-распределенные модели электронного транспорта 55
1.3.3. Модели броуновской динамики 56
Основы метода броуновской динамики 56
Описание взаимодействия пластоцианина и цитохрома/. 60
Модель взаимодействия і(итохрома с и цитохром с-оксидазы с учетом мембраны 64
1.3.3. Применение метода молекулярной динамики при моделировании связывания белков 65
1.4 Заключение к главе 1 67
ГЛАВА 2. Многочастичная модель броуновской динамики фотосинтетических белков 69
2.1. Модельная сцена 69
2.2. Движение подвижных переносчиков 70
2.2.1. Эллипсоиды вращения для моделирования движения молекул пластоцианина, цитохрома/и флаводоксина 73
2.3. Электростатическое взаимодействие белков 75
2.3.1. Электростатические потенциалы для моделирования взаимодействия белков пластоцианина, флаводоксина, цитохрома/и фотосистемы 1 78
2.4. Описание формы белков и их столкновений 82
2.4.1. Аппроксимация поверхности белков пластоцианина, флаводоксина, цитохрома/и комплекса фотосистемы 1 набором сфер для моделирования столкновения молекул 83
2.5. Параметры модели и получаемые кинетические кривые 86
2.6 Заключение к главе 2 88
ГЛАВА 3. Многочастичное компьютерное моделирование взаимодействия пластоцианина и цитохрома/в растворе и люмене тилакоида 89
3.1. Моделирование взаимодействия пластоцианина и цитохрома/в растворе 90
3.1.1. Построение модели 90
3.1.2. Зависимость константы скорости от расстояния связывания... 92
3.1.3. Зависимость константы скорости от вероятности связывания. Влияние мутаций пластоцианина 93
3.1.4. Оценка параметров модели 95
3.1.5. Зависимость константы связывания пластоцианина и цитохрома/от ионной силы 96
3.1.6. Заключение к разделу 3.1 98 *
3.2. Моделирование взаимодействия пластоцианина и цитохрома/в люмене тилакоида 99
3.2.1. Построение модели 99
3.2.2 Зависимость константы связывания пластоцианина и цитохрома/ от ширины люминального пространства 100
3.2.3. Зависимость константы связывания пластоцианина и цитохрома /от плотности расположения цитохрома/на мембране 105
3.2.4. Описание экспериментальных данных по влиянию гиперосмотического шока на реакцию пластоцианина и цитохрома/в люмене тилакоида с помощью многочастичной модели 107
3.2.5. Изучение роли электростатических взаимодействий в связывании пластоцианина и цитохрома/в люмене тилакоида 109
3.2.6. Влияние гетерогенного распределения молекул пластоцианина в люмене на кинетику его связывания с цитохромом/ 111
3.2.7. Заключение к разделу 3.2 112
ГЛАВА 4. Многочастичное компьютерное моделирование взаимодействия фотосистемы 1 с пластоцианином и флаводоксином в растворе 114
4.1. Моделирование взаимодействия флаводоксина и фотосистемы растворе 114
4.1.1. Построение модели 116
4.1.2. Результаты моделирования 117
4.2. Моделирование взаимодействия пластоцианина и фотосистемы растворе 120
4.2.1. Построение модели 121
4.2.2. Оценка параметров модели 122
4.2.3. Зависимость константы связывания пластоцианина и фотосистемы 1 от ионной силы 124 V
4.3. Заключение к главе 4 126
Заключение 127 :
Выводы 130
Список литературы 131
