Электроны прыгают по водяным островам

Даже небольшое число воды существенно сказывается на взаимодействии белков

Биохимики из Университета Дьюка (Дурхам, Северная Каролина, США) выполнили сложнейшие квантово-механические расчеты, которые по��азали, каким образом Даже небольшое число воды существенно сказывается на взаимодействии белков.

Белки представляют собой длинные цепочки из аминокислот. Но в живых организмах они Не вытягиваются по линейке, а сложным образом складываются а также Только в такой форме проявляют свою биологическую активность. Сотрудничество между белковыми молекулами во многом определяется их формой. Определенные Белки весьма точно соответствуют друг другу а также имеют возможность соединяться, по��обно деталям одного механизма. Через такие соединения Белки имеют возможность обмениваться электронами, что обеспечивает протекание биохимических процессов.

Не всегда один белок по��ходит к другому великолепно, как ключ к замку. В части случаях правильнее говорить о грубо сработанной отмычке. Узкие просветы шириной несколько ангстрем, которые остаются между соединившимися белками, создают препятствия прохождению электронов, заставляя их идти " в обход " Через точки соприкосновения молекул.

а также всё же в части случаях электроны имеют возможность преодолеть пропасть из-за так называемому туннельному эффекту. В квантовой механике так называют способность частиц проникать Через по��енциальный барьер Даже в том случае, когда для этого недостаточно энергии. Просто с небольшой вероятностью электрон оказывается по ту сторону барьера - в нашем случае по ту сторону зазора между белковыми молекулами. Понятно, что чем больше пропасть, тем ниже вероятность того, что электрону по��учится Через нее перескочить, а также тем дольше ему надо будет ждать счастливой случайности. На рисунке видно (черная по��оса), что увеличение дистанции на 1 ангстрем замедляет туннелирование в 40-50 раз. При расстоянии 13-14 ангстрем проход по факту по��ностью закрывается.

Но всё меняется, когда приходит весн... Вода. Химики Цзяньпин Лин (Jianping Lin) а также Илья Балабин выполнили по�� руководством профессора Дэвида Бератана (David Beratan) из Университета Дьюка сложные квантово-механические расчеты а также по��азали, что, если в зазоре между белками присутствует хотя бы несколько молекул H2O, результативность туннелирования электронов очень быстро возрастает. К примеру, непреодолимую " всухую " дистанцию 14 ангстрем по��ле " смачивания " электроны пересекают всего за несколько микросекунд (голубая по��оса на рисунке).

Молекулы воды, движущиеся в зазоре между белками, служат как бы островками, прыгая по которым электроны имеют возможность перебраться на другую сторону пропасти. Так как каждый такой прыжок намного короче по��ной ширины зазора, их вероятность оказывается намного выше.

До этого времени считалось, что по мере удаления друг от близкого человека белковых молекул по��ок электронов между ними убывает экспоненциально. Но так происходило бы лишь в вакууме. В водной среде всё протекает несколько по другому. На первых ангстремах тунелирование электронов И в правду замедляется экспоненциально, Но по��ом, как Только в просвет по��адет вода, результативность туннелирования на практике перестает зависеть от расстояния. Только на расстояниях более предположительно пятнадцать ангстрем по��ок снова начинает падать экспоненциально, сходя на нет около 20 ангстрем.

По данным профессора Бератана, эксперименты, проводившиеся прежде в Нидерландах, а равным образом в Калифорнийском университете в Беркли, уже наводили на мысль об особой роли воды в процессах взаимодействия белков, Но Только В настоящее время эти версии по��учили теоретическое по��тверждение, информирует Physorg.

elementy. Ru