|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Моделирование диффузии белков – переносчиков электрона с помощью клеточных автоматовтезисы доклада
- Авторы: Хрущев С.С., Плюснина Т.Ю., Ризниченко Г.Ю.
- Сборник: XXVIII Международная конференция Математика. Экономика. Образование
- Тезисы
- Год издания: 2022
- Место издания: Ростов н/Д
- Первая страница: 62
- Последняя страница: 63
- Аннотация: Фотосинтетические процессы, связанные с запасанием энергии света в форме химических связей, протекают у высших растениях в хлоропластах, имеющих сложное внутреннее строение. Пространственно-временной масштаб процессов (размеры порядка микрометров и времена от микросекунд до секунд), происходящих в тилакоидах хлоропластов, не позволяет использовать для их моделирования методы молекулярной и броуновской динамики. Моделирование процессов с использованием уравнений в частных производных не позволяет получить необходимую пространственную детализацию, так как ширина люмена тилакоидов сопоставима с размерами подвижных молекул, и форма и характер расположения отдельных трансмембранных комплексов оказывают непосредственное влияние на движение переносчиков электрона. Нами предложен мезомасштабный подход к моделированию процессов электронного транспорта, основанный на методологии клеточных автоматов. В качестве основы для модели разработана аналитическая геометрия граны и окружающих ее стромальных ламелл, воспроизводящая наблюдаемую в эксперименте ультраструктуру, и позволяющая варьировать форму компартментов изменением числовых параметров. Пространство внутри хлоропласта разбивается на ромбододекаэдрические ячейки объемом 2 нм3, каждой ячейке присваивается идентификатор компартмента: строма, люмен либо тилакоидная мембрана, и производится расстановка неподвижных трансмембранных белковых комплексов, которые занимают часть ячеек, и мобильных переносчиков электрона. Каждая белковая молекула занимает несколько соседних ячеек, ее форма задается по данным рентгеноструктурного анализа или электронной микроскопии. На каждом шаге моделирования рассчитывается вероятность перемещения молекулы в соседние ячейки исходя из экспериментально оцененных значений коэффициента диффузии и занятости ячеек другими молекулами. Предложенный подход позволил создать модель граны тилакоида, состоящей из нескольких тысяч трансмембранных белковых комплексов и подвижных белков – переносчиков электрона.
- Добавил в систему: Хрущев Сергей Сергеевич