nsu_aoyanshin_202406.pdf

• Яншин Алексей Олегович, Новосибирский государственный университет, Институт химической кинетики и горения им В. В. Воеводского СО РАН
• Киселев Виталий Георгиевич, к.ф.-м.н., с.н.с., Институт химической кинетики и горения им В. В. Воеводского СО РАН
• Бакланов Алексей Васильевич, д.х.н., в.н.с, Институт химической кинетики и горения им В. В. Воеводского СО РАН

В работе проводилась оптимизация геометрии структур димеров и мономеров полиглицина с помощью метода DFT B3LYP/6-31G(d). Эта диссоциация димеров, протекающую через разрыв межцепочечных водородных связей, рассматривается как процесс, моделирующий разворачивание вторичной структуры белков. С помощью DFT рассчитано изменение энергии межцепных водородных связей N-H⋯O=C, обеспечиваемое изотопным замещением. Увеличение энергии H-связи спадает в ряду пар изотопов: H/D≫¹⁴N/¹⁵N>¹⁶O>¹⁸O>¹²C/¹³C. Кинетический изотопный эффект для замещения H/D, равный отношению констант скорости (k(H))/(k(D)), был рассчитан в рамках теории переходного состояния с использованием модели «абсолютно рыхлого» переходного состояния. Установлено, что рассчитанные значения КИЭ и усиление межцепочечных водородных связей, обеспечиваемое изотопным замещением, существенно меньше, чем для ковалентных связей. Но суммарный эффект большого количества Н-связей, разрывающихся в процессе разворачивания белковых молекул, обеспечивает значения КИЭ, которые могут превышать характерные для ковалентной связи. Полученные результаты показывают также, что замещение тяжелых изотопов в межцепочечных Н-связях и внешних Н-связях, расположенных на периферии белков, могут обеспечивать сопоставимые эффекты стабилизации вторичной структуры.

• Грант РНФ №23-23-00275 «Природа компенсационного эффекта в кинетике денатурации белков» (2023-2024 годы), руководитель – Бакланов Алексей Васильевич, 2023-2024