Локальные фазовые переходы в белковых макромолекулах и их кооперативное распространение в целой фибриллярной макромолекуле

Блашкин Ю.В.

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, физический факультет, Международный лазерный центр, лаборатория лазерной и математической биофизики; биологический факультет, кафедра биофизики 119899, Москва, Воробьёвы Горы, Россия, E-mail:blash@biophys.msu.ru

На основании систематизации новых динамических явлений в структуре некоторых белков и их комплексов проанализирована роль локальных фазовых переходов, которые могут существенно определять свойства как отдельной белковой макромолекулы, так и их полимерных фибриллярных комплексов.

Для теоретического описания рассмотренных динамических явлений постулировано существование нового, ранее не описанного термодинамического статистического состояния, которое названо "минимальной моделью" белковой макромолекулы.

Под физической природой такого состояния понимается некий аналог жидкокристаллоподобного состояния, которое может претерпевать локальные термодинамические фазовые переходы и передаваться как вдоль полимерной цепочки, так и между отдельными белковыми мономерами в построенной из них фибрилле.

Введение состояния типа минимальной модели позволяет ввести представление о "внутримакромолекулярном поле", действие которого и объясняет приводящие к фазовым переходам взаимодействия внутри макромолекулы в состоянии минимальной модели. Возможно также использование динамической симметрии взаимодействий, наподобие теории Ландау, для описания состояний минимальной модели. Некоторые подходы к описанию статистики и динамических симметрий предложены для обсуждения. Эффекты такой физической картины могут быть применены к сценариям расчетов по молекулярной динамике.