На основе использования классической электродинамики приводится соотношение, выражающее связь между перераспределением электронной плотности в зрительном родопсине при воздействии света и появлением деформирующей силы, изменяющей конфигурацию α-спиральной субъединицы опсина - белковой компоненты зрительного родопсина, т.е. силы вызывающей аллостерический эффект. Для уточнения полученного соотношения применялась квантовая теория молекул - метод самосогласованного поля (ССП), в рамках которого получено уточненное соотношение между сдвигом электронной плотности и деформирующей силой. Был проведен компьютерный эксперимент с использованием программы HyperChem, основанной на квантовой теории молекул. Результаты, полученные в ходе компьютерного эксперимента, приведенные на рисунках, иллюстрируют корреляцию между смещением электронной плотности в системе и изменением пространственной конфигурации (конформационным сдвигом) в α-спиральной субъединице т.е. аллостерический эффект.
аллостерический эффект, зрительный родопсин, конформационный сдвиг, активация родопсина
1. Shichida Y., Imai H. Visual pigment: G-protein-coupled receptor for light signals. Cell Mol Life Sci., 1998, vol. 54 (12), pp. 299-315.
2. Каламкаров Г.Р., Островский М.А. Молекулярные механизмы зрительной рецепции. М: Наука, 2002, с.11-22. [(In Russ.)]
3. Скулачев В.П. Рассказы о биоэнергетике. 2 изд. Молодая гвардия,1982, 150 c. [Kalamkarov G.R., Ostrovsky M.A. Molecular mechanisms of visual reception. M: Nauka, 2002, 150 p. (In Russ.)]
4. Hodgkin A.L., Huxley A.F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. J. Physiol., 1952, no. 117, pp. 500-544.
5. Amstrong C.M., Bezanilla F. Charge movement associated with the opening and closing of the activation gates of the Na channels. J. Gen. Physiol., 1974, vol. 63 (5), pp. 533-552.
6. Vasilieva-Vashakmadze N.S. Physical mechanisms of biological proceses. LAP Lambert Ac., Pub., Saarbruken, 2014, 100 p.
7. Васильева-Вашакмадзе Н.С. О внутренней взаимосвязи между аллостерическим, мезомерным и индуктивным эффектами. Матер. докл. V съезда Биофизиков России, Ростов-на-Дону, 2015, т. 1, с. 72. [Vasilieva- Vashakmadze N.S. The intrinsic relationship between allosteric, mesomeric and inductive effects. Rep. Mater. V Congress of Russian Biophysicists. Rostov-na-Dony, 2015, vol. 1, p.72. (In Russ.)]
8. Vasilieva-Vashakmadze N.S., Toidze P.L., Khachatryan I., Gakhokidze R.A., Archvadze K. To computer model for some biological hypothesis. Report for Enlarged Session of the Seminar Mathem., Tbilisi, 2013, p. 23.
9. Мак-Вини Р., Сатклиф Б. Квантовая иеханика молекул. М: Мир, 1990, 381 с. [McWeeny R., Satkliffe B. Molecular quantum mechanics. M: Mir, 1990, 381p. (In Russ.)] 8.
