В данной работе рассматривается возможный механизм вращения молекулярного ротора на примере FOF1 Na+-ATP-синтазы Iliobacter tartaricus , Propionigenium modestum ; механизм, лежащий в основе вращающего момента бактериальных жгутиков, а также возможный физический принцип, обеспечивающий работу ионной помпы - активного ионного транспорта. Показано, что механизм вращения молекулярных роторов, а также механизм переноса ионов против градиента концентрации - одинаков как для протонной, так и для натриевой биоэнергетики.
механизм вращения молекулярных моторов, вращающий момент ротора АТФ-синтаз, вращающий момент базальных телец бактериальных жгутиков, механизм активного транспорта ионов
1. Скулачёв В.П. Законы биоэнергетики. CОЖ, МГУ им. Ломоносова, 1997, т. 01, с. 9-14. [Skulachov V.P. Bioenergetics laws. SOJ, MSU of Lomonosov, 1997, vol. 01, pp. 9-14. (In Russ.)]
2. Романовский Ю.М., Тихонов А.Н. Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-аза - вращающийся молекулярный мотор. УФН, 2010, т. 180, с. 931-956. [Romanovskiy Yu.M., Tikhonov A.N. Molecular energy converters of living cells. Proton ATP-ase - a rotating molecular motor. UFN, 2010, vol. 180, pp. 931-956. (In Russ.)]
3. Kinosita K., Yasuda J.R., Noji H., Adachi K. A rotary molecular motor that can work at near 100% efficiency. Philos. Trans R. Soc. Lond. B. Biol. Sci., 2000, vol. 355(1396), pp. 473-489.
4. Castillo J.P., Rui H., Basilio D., Das A., Roux B., Latorre R., Bezanilla F., Holmgren M. Mechanism of potassium ion uptake by the Na(+)/K(+)-ATPase. Nat Commun., 2015, vol. 6, p. 7622.
5. Скулачёв В.П. Биоэнергетика. Мембранные преобразователи энергии. М.: Высш. шк., 1989, 270 с. [Skulachev V.P. Bioenergetics. Membrane energy convertors. Moscow: Visshaya shkola, 1989, 270 p. (In Russ.)]
6. Kaim G. The Na+-translocating F1F0 ATP synthase of Propionigenium modestum: mechanochemical insights into the F0 motor that drives ATP synthesis. Biochimica et Biphisica Acta (BBA), 2001, vol. 1505, iss. 1, pp. 94-107.
7. Hakulinen J.K., Klyszeiko A.L., Hoffmann J., Eckardt-Strelau L. [et al.] Structural study on the architecture of the bacterial ATP synthase F motor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2012, vol. 109(30), pp. 357-359.
8. Альтшулер С.А., Козырев Б.М. Электронный парамагнитный резонанс. М.: Наука, 1961, 672 с. [Altshuler S.A., Kozyrev B.M. Electron paramagnetic resonance. Moscow: Nauka, 1961, 672 p. (In Russ.)]
9. Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. М.: Мир, 1981, 448 с. [Slikter C. Bases of magnetic resonance theory. Moscow: Mir, 1989, 448 p. (In Russ.)]
10. Шестакова А.Н., Буторина А.В., Осадчий А.Е. Магнитоэнцефалография - новейший метод функционального картирования мозга человека. Ж. экспериментальной психологии, 2012, т. 5, № 2, с. 119-134. [Shestakova A.N., Butorina A.V., Osadchiy A.E. Magnetoencephalography - the newest method of functional mapping of the human brain. J. of experimental psychology, 2012, vol. 5, no. 2, pp. 119-134. (In Russ.)
11. Введенский В.Л., Ожогин В.И. Сверхчувствительная магнитометрия. М.: Наука, 1986, 199 с. [Vvedenskiy V.L., Ojogin V.I. Supersensitive magnetometry. Moscow: Nauka, 1986, 199 p. (In Russ.)]
12. Парселл Э. Электричество и магнетизм. М.: Наука, 1965, 444 c. [Parcel E. Electricity and magnetism. Moscow: Nauka, 1965, 444 p. (In Russ.)]
13. Hodjkin A.L., Huxly F.A. A quantitative description of membran current and its application to conduction and exitation in nerve. J. Physiolojy, 1974, vol. 117, no. 4, pp. 500-544.
14. Besanilla F., Armstrong C.M. Inactivation of the sodium channel. Sodium current experiments. J. Gen Physiol., 1977, vol. 70(5), pp. 549-66.
15. Давыдов А.С. Биология и квантовая механика, М.: Наука, 1979, 296 с. [Davydov A.S. Biology and quantum mechanics. Moscow: Nauka, 1979, 296 p. (In Russ.)]
16. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. Лань, 2010, 464 c. [Matveyev A.N. Electricity and magnetism. Lan’, 2010, 464 p.]
17. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982, 621 c. [Landau L.D., Lifshits E.M. Electrodynamics of Continuous Media. Moscow: Nauka, 1982, 621 p. (In Russ.)]
18. Malvankar N.S., Yalcin S.E., Tuominen M.T., Lovlley D.R. Visualization of charge propagation along individual pili proteins using ambient electrostaticforcemicroscopy. Nature Nanotechnology Letters, 2014, vol. 9, pp. 1012-1017.
19. Waleed S.M., Jamal D.M., Starikov E.B., Cuniberti G. Electrical conductance in biological molecules. Adv.Funct. Mater, 2010, pp. 1865-1883.
20. Васильева-Вашакмадзе Н.С. О внутренней взаимосвязи между аллостерическим, мезомерным и индуктивным эффектами в α-спиральных белковых комплексах. V Съезд Биофизиков России. Материалы, 2015, т. 1, № 73, с. 153-156. [Vasilieva-Vashkamadze N.S. On the internal relationship between allosteric, mesomeric and inductive effects in α-helical protein complexes. V Congress of Biophysicists of Russia. Materials, 2015, vol. 1, no. 73, pp. 153-156. (In Russ.)]
21. Сивухин Д.В. Общий курс физики. III т. М.: Наука, 1977, 704 с. [Sivuhin D.V. General course of physics. Vol. III. Moscow: Science, 1977, 704 p. (In Rus,,)]
22. Вихардполь Р. Учение об электричестве. М.: Физматгиз,, 1962, 316 с. [Vihardpol R. The study of electricity. Moscow: Physmathgis., 1962, 316 p. (In Russ.)]
23. Скулачёв В.П. Электродвигатель бактерий. СОЖ, 1996, т. 9, с 2-7. [Skulachov V.P. Bacterial electroengine. SOJ, 1996, vol. 9, pp. 2-7. [In Russ.])
24. Renui L. Stepwise formation of the bacterial flagellar system. PNAS, 2017, vol. 104, no. 17, pp. 7116-7121,
25. Omoto C.K., Gibbsons I.R., Kamiya D.R. Rotation of the Central Pair Microtubules in Eucaryotic Flagella. Molec. Biology of the Cell., 1999, vol. 10, pp. 14-44.
26. Романовский Ю.М., Тихонов А.Н. Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТФ-аза - вращающийся молекулярный мотор. УФН, 2010, т. 180, с. 931-956. [Romanovskiy Yu. M., Tikhonov A.N. Molecular energy converters of living cells. Proton ATP-ase is a rotating molecular motor. UFN, 2010, vol. 180, pp. 931-956. (In Russ.)]
27. Jensen R.B., Wang C.C., Shapiro L. Dynamic localization of proteins and due during a bacterial cell cycle. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2002, vol. 3, pp. 167-176.
28. Эрдеи-Груз Т.Н. Явления переноса в водных расворах, М.: Мир, 1976, 597 с. [Erdei-Hruz T.H. Phenomena of transition in aquatic solution. Moscow: Mir, 1976, 597 p. (In Russ.)]
29. Прохоров А.М. Энциклопедический словарь по физике. М.: Сов. энциклопедия, 1983, 944 с. [Prokhorov A.M. Encyclopedic vocabulary on physics. Moscow: Soviet encyclopedy, 1983, 944 p. (In Russ.)]
30. Киттель Ч. Физика твёрдого тела. М.: Наука, 1967, 615 с. [Kittle C. Physics of solid state. Moscow: Nauka, 1967, 615 p. (In Russ.)]
31. Измаилов П.А. Электрохимия растворов. М.: Хим., 1976, 468 с. [IzmailovvP.A. Electrochemistry of solution. Moscow: Chem., 1976, 468 p. (In Russ.)]
32. Краткий справочник физико- химических величин. Л.: Химия, ред. К.П. Мищенко, А.А. Равдель, 1987, 200 с. [A brief reference book of physical and chemical quantities. Leningrad: Chemistry, ed. K.P. Mishchenko, A.A. Ravdel, 1987, 200 p. (In Russ.)]
33. Желиговская Н.Н., Черняев И.И. Химия координационных соединений. М.: Высш. шк., 1966, 387 с. [Jeligovskaya N.N., Chernyaev I.I. Chemistry of coordinating substances. Moscow: Vysshaya shkola, 1966, 387 p. (In Russ.)]
