|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Молекулярный механизм окислительной фотоконверсии зеленого флуоресцентного белкадипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Боченкова А.В.
- Автор: Петрусевич Е.Ф.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2019
- Аннотация: При воздействии света в присутствии окислителя флуоресцентные белки семейства GFP подвергаются фотохимическому превращению и меняют цвет флуоресценции с зеленого на красный. Красная форма белка не является долгоживущей, поэтому, в отличие от зеленой формы, не известны ее структурные данные, однако, есть экспериментально полученные спектры поглощения и испускания. Определение механизма окислительной фотоконверсии зеленых флуоресцентных белков GFP является важной задачей для молекулярной биологии, поскольку позволит оптимизировать строение биомаркеров для конкретных задач по визуализации окислительно-восстановительных реакций в живых клетках. В работе с помощью методов молекулярной динамики и комбинированных методов квантовой и молекулярной механики построены атомистические модели разных форм белка и найдены их равновесные геометрические конфигурации. Проведенный колебательный анализ подтверждает истинность найденных минимумов на многомерных поверхностях потенциальной энергии. Для всех исследуемых форм белка энергии вертикальных переходов были рассчитаны с помощью квазивырожденной теории возмущений второго порядка. На основании полученных результатов предложен механизм фотоконверсии, проходящий через последовательное образование радикальной и хиноидной формы хромофорной группы. Рассчитанные энергии вертикальных переходов для предложенных фотопродуктов (красной и красной гидролизованной форм белка) составили 565 нм и 580 нм соответственно. Исходя из полученной линейной корреляции между энергиями вертикальных переходов и частотами валентного колебания C=C мостикового фрагмента хромофора, сделан вывод о соответствии экспериментально наблюдаемой красной формы (575 нм) предложенной красной гидролизованной форме (580 нм). По результатам проведенной работы предложен способ увеличения эффективности окислительной фотоконверсии белка GFP, который заключается в одновременном облучении в видимом (~490 нм) и ИК (~800 нм) диапозонах.
- Добавил в систему: Боченкова Анастасия Владимировна