Ефекти структурно-функціональної організації у нерівноважних макромолекулярних системах

,

так що навіть при шум не є ані мультиплікативним, ані адитивним у звичайному розумінні; до того ж обидві компоненти парного випадкового процесу , взяті поодинці, є немарківськими. Проте і для сформульованої рівняннями (8),(9) стохастичної задачі виявляється можливим (п.6.1.2) вивести прямі рівняння Колмогорова для густин перехідних ймовірностей і далі отримати рівняння для редукованої густини ймовірності структурної змінної

та його стаціонарне рішення у загальному випадку. Далі (п.6.1.3) для наочності взято випадок передемпфованого осцилятору в системі “збудження () - рекомбінація ()”, де - стала накачка, а пов'язано з бар'єрним переходом, , що досить типово для багатьох реакцій. На відміну від чисто лінійної задачі з , тут вже можлива бімодальність , тобто бістабільність системи у певній області простору її параметрів. Її фазова діаграма визначається рівнянням екстремумів

,

де , і подана на Рис.2. Зазначена там область бістабільності відбиває здатність системи знаходитися у двох різних стійких структурних станах у певному вікні значень ; при цьому граничне значення величини необхідної заряд-конформаційної взаємодії (критична точка цих “індукованих шумом нерівноважних фазових переходів” (Хорстхемке, Лефевр,1984)) є . Результати п.6.1 важливі також для порівняння з результатами адіабатичного наближення, див. далі.

У п.6.2 розгляд поширено на випадок довільної кількості дискретних станів п (кожний з яких відповідає певному зарядовому стану макромолекули, якщо індекс п пов'язаний з наявністю кількох місць зв'язування заряджених частинок) і, що суттєво, на урахування дії, окрім дискретного, також і теплового шуму. Тобто, стохастичне рівняння для структурної змінної виглядає як

,

де простір станів дискретного шуму

є ,

а - -корельований білий шум. Потенціали відбивають дію певного розташування зарядів на структурну змінну. Переходи між станами п описуються константами швидкостей у керуючому рівнянні

для ймовірностей реалізації сил , причому деякі з можуть бути генеровані зовнішніми чинниками нерівноважності. Перехід від (11),(12) до відповідних прямих рівнянь Колмогорова для функції розподілу зроблено за допомогою тимчасового представлення білого шуму дискретним з подальшим граничним переходом до нульового часу кореляції цього шуму. У такий спосіб доводиться, що стохастичній задачі (11),(12) відповідають рівняння еволюції

,

які складають основу теорії структурної саморегуляції макромолекулярних об'єктів. Зокрема, на відміну від рівнянь Агмона-Хопфілда, вони містять члени не тільки витоку, але й притоку, що дозволяє досліджувати синергетичні ефекти.

Оскільки рівняння (13) точно не вирішуються (за винятком хіба що випадку п.6.1), на їх основі отримані рівняння для функції розподілу по структурній змінній , якісні зміни якої відбивають структурні перебудови та подальшу модифікацію реакційного циклу під впливом змін чинників нерівноважності. Враховуючи повільність структурних рухів, проведено процедуру адіабатичного виключення швидких змінних. До рівняння (13), записаного у вигляді

,

застосовується аналог квантовомеханічної теорії збурень, у якій члени дрейфу і дифузії

вважаються малими. У другому наближенні отримано ефективне рівняння Фокера-Планка

, де , а

,.

Тут та - власні функції та власні значення операторів ; є стаціонарним розподілом нульового наближення (12) при фіксованому х. Важливим фізичним висновком є виникнення ефективного нерівноважного адіабатичного потенціалу , природу якого видно вже в першому наближенні, коли , а :

.

Тобто, виникає внаслідок усереднення сил, діючих на структурну підсистему, по дискретним (зарядовим) станам. Його головною особливістю є залежність від керуючих параметрів, представлених у (12) відповідними . Перерозподіл між квазістаціонарними заселеностями може привести до якісних перетворень форми (наприклад, з одноямної в двоямну) та відповідного стаціонарного розподілу . Доданки другого порядку до та у (14),(15) є внесками початкових кольорового та білого шумів в ефективні дрейф та дифузію.

Застосування отриманих результатів ілюстровано подібним до розглянутого у п.6.1 випадком двох станів (п=0,1) з та гармонійними потенціалами . Якщо - стала накачки (збудження),

, а , то ,

а рівняння екстремумів є

У порівнянні з (10) воно значно простіше, і тип поведінки системи тут визначається лише величиною граничного структурного зсуву (що відповідає постійному перебуванню заряду в локусі 1). Неважко знайти, що тут =4, що відрізняється від точного критичного значення =2, але вже при результати адіабатичного наближення є досить задовільними у порівнянні з точним розглядом п.6.1. Щодо реальних систем, у яких конформаційна релаксація буває дуже повільною (мале), умови адіабатичного наближення виконуються майже завжди.

У Розділі 7 розвинута теорія структурної регуляції використовується для розгляду світлоіндукованих структурних змін, що відбуваються під час реакцій розділення зарядів (електронного транспорту) у фотосинтетичних РЦ. У п.7.1 наведені необхідні відомості про структуру пігмент-білкового комплексу РЦ та головні редокс-реакції кофакторів у ізольованих РЦ за скороченою схемою

,

де Р - первинний фотодонор електрону (димер бактеріохлорофілу), Q_A, Q_B - первинний та вторинний хінонні акцептори. Аналіз відомих даних про ці реакції - зокрема, про помітні зміни констант , та структурні зміни у локусі Q_B при охолодженні РЦ під час неперервного освітлення (Фейєр та ін., 1984, 1998) вказує на те, що білок РЦ помітно реагує на акти електронного транспорту, аж до перебудови у нові функціональні конформації. Особливо чутливими в цьому сенсі є реакції вторинного акцептору, розташованого у більш полярному оточенні. За належних умов можна обмежитися вивченням редукованої до двох станів схеми - наприклад, збудження-рекомбінації РQР⁺Q-, - що дуже зручно для перевірки можливості основаної на зворотному зв'язку самоорганізації у системі з одним й тим же електроном, що циркулює у замкненому колі. При цьому кінетика редокс-станів РЦ реєструється добре розвинутими методами абсорбційної спектроскопії. У п.7.2 зворотна дія світлоіндукованих структурних перебудов на електронний транспорт демонструється, по-перше, неленгмюрівською залежністю абсорбційних змін

від інтенсивності освітлення. Тут є поглинання у смузі 865нм, фотовицвітання якої свідчить про окислювання фотодонора Р, тобто є ймовірністю РЦ бути у стані з розділеними зарядами. У стаціонарному стані

,

і має бути лінійною, якщо не залежить від рівня збудження І. Експеримент показав, що це виконується у парі РQ, коли Q=Q_А, тоді як для Q_B-активних РЦ зростання значно швидше за лінійне. Подальші свідчення залежності від тривалості освітлення отримані при спостереженні кінетики відновлення Р⁺, що практично не мінялася у Q_А-активних зразках, але сповільнювалася від 1с у темноадаптованих до 200с при інтенсивному тривалому освітленні Q_B-активних зразків. Аналіз кінетичної схеми РЦ з урахуванням часової ієрархії реакцій приводить до виразу

де - різниця вільних енергій станів з електроном на Q_А та Q_B, а ~10с-¹. При виборі величини

в якості узагальненої структурної координати реакція рекомбінації з Q_B- повністю проектується на модель п.6.2.4, коли єдиний вирішальний параметр просто оцінюється із співвідношення

(~0,13еВ, що співпадає з відомими оцінками для так званих “світлової” та “темнової” конформацій). Оскільки це перевищує критичну величину , можлива бістабільна поведінка системи, що й було показано на прикладі гістерезисних залежностей стаціонарного поглинання . Наприкінці п.7.2 виводяться формули адіабатичного наближення для при раптовому переключенні між стаціонарними рівнями освітлення та , що дозволяють розрізняти швидку “чисто електронну” фазу релаксації абсорбційних змін при ще фіксованій структурній змінній та повільну адіабатичну фазу структурних перебудов згідно з рівнянням Фокера-Планка з ефективним потенціалом , що відбивається у додатковому перерозподілі електронної густини. Такий опис дозволив наглядно інтерпретувати немонотонну зміну швидкостей релаксації абсорбційних змін при (), узятих на початку, всередині та в кінці області бістабільності.

Зміст п.7.3 направлений на висвітлення ролі динамічного розупорядкування в поодинокому акті реакції, в даному випадку переносу електрону з Q_A- на Q_B. Відкриту останнім часом гетерогенність цієї реакції (Гуннер та ін., 1999) зазвичай трактують у моделях постульованих дискретних “контактних” та “неконтактних” конформаційних станів різних фракцій зразків РЦ. Натомість показано, що неперервні дифузійні моделі з єдиною узагальненою структурною координатою х цілком добре відтворюють спостережену мультифазну кінетику. Самоузгоджена електрон-конформаційна динаміка тут може бути описана двома моделями, в залежності від того, вважати електронний транспорт адіабатичним відносно рухів вздовж х чи, навпаки, дифузійні процеси не є повільними у порівнянні з переходами електрону. У другому випадку можна використати рівняння типу Агмона-Хопфілда,

,

з початковими умовами, що відповідають рівноважному структурному розподілу темноадаптованих РЦ з електроном на фотодонорі,

спостережною величиною тоді є

,

кінетика якої зумовлена еволюцією початкового розподілу у потенціалі на фоні реакції ().

Комп'ютерне моделювання проводилося у припущенні

та для дещо реальнішої, ніж гармонійна, форми структурних потенціалів

.

У адіабатичній моделі швидких електронних переходів при фіксованому х кінетика повністю зумовлена структурною еволюцією з пристосуванням до цього електронної густини. Процес описується за допомогою вже двох рівнянь типу (13) для , але з подальшим спрощенням шляхом введення ; в цьому випадку

.

В обох моделях досягнуто гарного відтворення експериментального ходу для різних температур при розумних значеннях параметрів. При цьому в неадіабатичній моделі структурна регуляція, на зразок результату Кляйнфельда та ін. (1984) для реакції Q_А-Р⁺, приводить до збільшення відстані тунелювання електрону на ~1.8Е, тоді як в адіабатичній моделі - скоріше до збільшення рушійної сили, що більше відповідає сукупності відомих про реакцію даних. Наприкінці пункту показано обмеженість “воротних” та “паралельних” дискретних схем, які важко подати як граничні випадки конформаційної регуляції.

У Розділі 8 головну увагу зосереджено на доказі існування ефектів структурної пам'яті молекул за межами одного реакційного оберту, оскільки саме неповна релаксація і забезпечує поступове накопичення у багатьох обертах тих структурних змін, які здатні врешті-решт суттєво змінити реакційний цикл. Базовою теоретичною моделлю тут знову є система “збудження-рекомбінація” у донор-акцепторної парі DAD⁺A-, що описується рівняннями

а експериментальною - реакції вторинного акцептору в ізольованих РЦ бактерій Rb. sphaeroides, тобто коли D=P, a A=Q_B (в зв'язку з чим бралося у вигляді , а потенціали - у вигляді (16)). Рівнянням (17) відповідає схема Рис.3, де пунктирні лінії позна-чають другий оберт, що може відрізнятися від першого внаслідок структурної дифузії. Міру цієї різниці визна-чають усі параметри системи, але ясно, що дифузія у потенціалі зумовлює швидкість повернення структурного стану у початковий (), і можна пев-ною мірою вважати характеристикою “глибини” пам'яті. Довести існування та висвітлити роль необхідних для самоорганізації системи вже рекомбінованих, але ще структурно-деформованих об'єктів (РЦ) було дуже важливим з огляду на те, що, по-перше, безпосередньо спостерігається, як правило, лише інтегральна кінетика населеностей електронних станів, або . По-друге, ефект уповільнення рекомбінації завдяки структурній релаксації повинен бути відділений від артефактів захоплення електрону гіпотетичними уловлювачами. Ці обставини і зумовили напрямок комп'ютерного моделювання і протоколів експериментів, що виконувалися паралельно.

Спочатку (п.8.1) була промодельована кінетика збудження системи неперервним освітленням (І) певної тривалості з наступною дезактивацією після вимкнення світла (типовий набір експериментальних кривих подано на Рис.4), що дозволило визначити характерні величини параметрів, що використовувались у подальшому моделюванні. Біфазність зростання (або ж ) відповідає швидкому електронному транспорту при фіксованому х, яке супроводжується повільною стадією додаткового фоторозділення зарядів внаслідок структурної дифузії у ефективному адіабатичному потенціалі. А біфазність кривої рекомбінації вже прямо відбиває бістабільність системи: чим вище І та довше час експозиції , тим менше вага швидкої компоненти і більша - повільної (яка контролюється структурною релаксацією білку РЦ). Дуже показовим при цьому є уповільнення рекомбінації, що практично неможливо пояснити чимось іншим, окрім структурної перебудови.

Далі було показано, як глибина структурної пам'яті впливає на розділення зарядів та кінетику рекомбінації. Виявилося, що за умов навіть відносно слабкого освітлення при малих можна досягнути 100%-го розділення зарядів і практично виключити швидку компоненту рекомбінаціі, тоді як прискорення дифузії у потенціалі суттєво зменшує ефективність стаціонарного розділення. Разом з тим, розрахунки частки дезактивованих, але ще структурно-деформованих об'єктів - тобто величини в околі - показали, що вона може бути досить малою (особливо для прямого експериментального детектування) у будь-який момент часу навіть при значеннях параметрів, що забезпечують оптимальне розділення зарядів (Рис.5). Тим не менше, саме ця частка і зумовлює кумулятивний ефект перебудови РЦ у стан з різко зменшеною швидкістю рекомбінації за умови тривалого освітлення (багатьох обертів електрону). У п.8.2 показано, що, попри ці обставини, наявність дезактивованих структурно-деформованих об'єктів можна довести певними модифікаціями експерименту. Зокрема, подано результати симуляції наслідків специфічних варіантів збудження. Так, прикладання спочатку тривалого неперервного збудження, а потім, після його вимкнення, пробних насичуючих імпульсів повинно в разі присутності таких об'єктів, давати сходинкові збільшення у повільній компоненті абсорбційних змін (але починаючи не з першого імпульсу, коли ці об'єкти ще не встигли утворитися). Висота сходинок є невеликою навіть при значній глибині пам'яті (Рис.6), але саме вказані деталі поведінки відповідних абсорбційних змін були зафіксовані у виконаних на Q_B-активних РЦ експериментах. Цікаво, що цей ефект пам'яті залежав від детергенту, застосованого для ізоляції РЦ: отримані за допомогою ЛДАО зразки виявилися більш структурно-жорсткими, тоді як ті, що отримали з застосуванням холату натрію або Тритону-Х100, мали достатні для ефекту структурні лабільність та пам'ять. Ця тенденція збереглася і в іншій модифікації протоколу, коли збудження велося тільки імпульсами, але кожний наступний подавався одразу після повного розпаду абсорбційних змін, викликаних попереднім. Ефект тут полягав у тому, що, незважаючи на нібито ідентичну кінетику розпаду кожного з імпульсів, проміжок часу між ними неухильно збільшувався до 10 і більше разів навіть при порівняно слабкій пам'яті. Нарешті, симуляції гістерезисних ефектів при відповідних змінах І показали суттєве покращання “кооперативних” та адаптаційних можливостей системи при збільшенні глибини пам'яті: зокрема, стаціонар-не розділення зарядів на рівні ~100% утримується на верхній гілці гістерезису при зменшенні інтенсивності майже до нульових значень. Така форма гістерезису обґрунтована розрахунками змін ефективного потенціалу системи .

У п.8.3 подано тест на відрізнення ефектів структурної регуляції від уповільнення рекомбінації, пов'язаного з повільним захоплен-ням електрону гіпотетичним нефункціональним уловлювачем T у схемі типу DATD⁺A-T D⁺AT- (). Хоча зовнішньо криві збудження-рекомбінації у цій схемі виглядають подібно до таких на Рис.5, доведено, що у випадку структурно-жорсткої пастки відношення амплітуд повільних фаз на відповідних стадіях фотоактивації та рекомбінації не повинно залежати від тривалості освітлення , тоді як механізм структурної регуляції призводить до поступового спадання цієї величини при збільшенні . Це також підтверджено симуляціями, а відповідна до цього тесту обробка експериментальних даних недвозначно засвідчила механізм структурної регуляції реакції рекомбінації від вторинного акцептора РЦ. Взяті у сукупності, результати пп.8.1-8.3, підкріплені експериментальними свідоцтвами, доводять значну роль структурної пам'яті у реакціях макромолекул, вірність запропонованої концепції структурної регуляції та динамічної молекулярної самоорганізації.

Наприкінці розділу (п.8.4) показано, як рівняння типу (13) можна застосувати не тільки для ансамблю реагуючих макромолекул, а й до отримання статистичних характеристик реакцій поодиноких макромолекул. Можливість спостерігання таких реакцій нещодавно з'явилася завдяки успіхам ультрачутливої флуоресцентної спектроскопії (Ксі та ін., 1998); при цьому так зване статичне розупорядкування виключається за визначенням. Тут відмічаються недоліки існуючих методів розрахунків, пов'язані якраз із нехтуванням потокових умов реакції, структурної пам'яті або ж зворотного зв'язку між структурним станом макромолекули та константами швидкостей реакції. Натомість на основі рівнянь (13), застосованих до дво- чи тристадійної схеми ензиматичної реакції, отримані виразі для розподілів часів перебування ензиму у певних флуоресцентних станах (on-time distribution, OTD) та автокореляційних функцій (АКФ) флуоресценції.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення проблеми взаємозв'язку структури і функції макромолекул. Цю проблему спроектовано на подвійну роль полімерної структури, властивої макромолекулі, у реакціях, що вона виконує: а) пасив-на роль структури полягає у створенні самого каналу реакції (проміжного середовища), константи швидкості якої зумовлені статичними структурними характеристиками і швидки-ми коливальними рухами; б) в активній ролі головним чинником є структурна (конфор-маційна) мінливість макромолекули, пов'язана з повільними значними зміщеннями її атомів чи атомних груп. За потокових умов багатьох послідовних реакційних обертів (що відповідає реальним умовам функціонування) виникає можливість самоузгодженої нелінійної поведінки системи (макромолекула + потік агентів реакції), аж до радикальних змін у реакційному циклі. Доказ синергетичних явищ на рівні одної макромолекули суттєво змінює уявлення про головні фізичні механізми переносу заряду та ензиматичних реакцій у макромолекулярних системах, у порівнянні з відомою теорією конформаційної регуляції Агмона-Хопфілда та іншими. Для опису самоузгодження повільних структурних рухів з дискретними переходами агентів реакцій (електронів, протонів, субстратів ензиматичних реакцій, тощо) побудовано стохастичну теорію молекулярної самоорганізації, висновки якої подані у придатній для експериментальної перевірки формі. У комплексних теоретико-експериментальних дослідженнях доведена вирішальна роль структурної мінливості та структурної пам'яті білкової компоненти фотосинтетичного РЦ в ефектах саморегуляції та адаптації, що модифікують його основну функцію - розділення зарядів.

Головні наукові та практичні результати роботи такі:

* Висунуто та обґрунтовано концепцію динамічної молекулярної самоорганізації як фізичного механізму функціонування макромолекул. Показано, що зворотний зв'язок між повільними структурними перебудовами макромолекули і швидкими повторними актами виконуваної нею реакції здатний забезпечити граничне виникнення/зникнення стійких режимів її функціонування шляхом нерівноважних фазових переходів. При цьому структур-на регуляція функціональної активності адекватно описується введенням узагальненої структурної змінної, що інтегрує складні процеси повільної релаксації макромолекули.

* Запропоновано новий підхід до розгляду заряд(субстрат)-конформаційної взаємодії як впливу на структурну підсистему макромолекули неадитивного і немультиплікативного дискретного шуму зі зворотним зв'язком, генерованого переходами заряду (субстрату) у макромолекулі. Для дихотомічного випадку отримано точне рішення стохастичної задачі. Для актуальної моделі “збудження-рекомбінація” побудована фазова діаграма системи та описані нерівноважні фазові переходи по інтенсивності збудження.

* Побудовано стохастичні рівняння і виведено рівняння еволюції системи (макромолекула + потік зарядів/субстратів) з урахуванням дискретного і теплового шумів. Розвинуто відповідний метод адіабатичного виключення швидких змінних та отримано рівняння для повільної структурної змінної у вигляді рівняння Фокера-Планка з ефективними параметрами дрейфу і дифузії. Показано, що функціональні режими макромолекули описуються за допомогою ефективного нерівноважного адіабатичного потенціалу, керованого інтенсивністю ініціювання реакції.

* Ці теоретичні положення і результати застосовано до реакцій електронного транспорту у фотосинтетичних РЦ: а) показано, що так звані “темнова” та “світлова” конформації РЦ не відповідають загальноприйнятним уявленням про різні фракції ансамблю РЦ, а натомість є відображенням самоузгоджених з потоком структурних перебудов білку РЦ, що приводить при посиленні потоку до появи, співіснування та зникнення відповідних конформацій; б) доведена наявність бістабільних та адаптаційних явищ у редокс-реакціях РЦ для кінетичних і стаціонарних характеристик останніх. При цьому показано, що запропонована модель дифузійного типу з однією узагальненою структурною координатою цілком задовільно описує складні процеси структурної релаксації; для редокс-реакцій РЦ в її якості виступає рушійна сила реакції (різниця відповідних вільних енергій); в) визначені її кількісні зміни, а також інші структурні та релаксаційні параметри РЦ, які виявилися придатними для передбачень і опису подальших експериментів.

* Методами комп'ютерного моделювання процесів стаціонарного та імпульсного ініціювання первинних фотохімічних реакцій у РЦ доведена наявність ефектів його структурної пам'яті, що триває за межами елементарного оберту електрона в ізольованому РЦ (результати підтверджені у сумісних теоретико-експериментальних дослідженнях). Розвинуто метод розрахунку статистичних характеристик реакцій поодинокої макромолекули, що враховує ефекти її структурної пам'яті. Виявлені якісні та кількісні відмінності цих характеристик від отриманих у рамках стандартної хімічної кінетики.

* Побудовано кінетичний формалізм, що дозволив виділення і повну класифікацію фізичних механізмів реакцій переносу заряджених частинок через малонаселені проміжні стани макромолекули при заданій структурі останньої. У рамках єдиної схеми визначені адитивні внески цих механізмів у швидкість реакції. Встановлено критерій застосовності кінетичних рівнянь при змінній температурі, що обґрунтовує багато методів термостимуляції. Запропоновано та застосовано метод визначення параметрів конформаційних переходів шляхом неквазістатичного охолодження.

* Обчислено рухливість та інші кінематичні і динамічні характеристики дефектів воднево-зв'язаних ланцюжків як носіїв заряду в солітонних моделях протонного транспорту при накладенні зовнішніх полів (однопольові однокінкові моделі). Визначені граничні значення протонного дефіциту для виникнення таких носіїв як основного стану несумірних структур.

* Показано, що окремі макромолекули не можуть бути ефективним первинним рецептором впливу слабких мікрохвильових випромінювань на біооб'єкти.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ ПРАЦЬ

1. Christophorov L.N., Gorbach V.V., Kharkyanen V.N. Kinetic theory of bridge processes // Int. J. Quant. Chem.- 1982. - Vol. 22. -P. 485-496.

2. Харкянен В.Н., Христофоров Л.Н. Новые механизмы межпримесных переходов через промежуточные состояния конденсированной среды // ДАН УССР, сер. А. - 1983. - Vol. 12. - P.42-44.

3. Christophorov L.N., Kharkyanen V.N. Theory of interimpurity transitions in condensed medium // phys. stat. sol (b).- 1983.- Vol. 116.-P. 415-425.

4. Харкянен В.Н., Христофоров Л.Н., Нокс П.П., Кононенко А.А. Низкотемпературная фиксация состояний как метод исследования электрон-конформационных переходов в фотосинтетических молекулярных комплексах реакционных центров // Молек. Биол.- 1986.-T. 20.- C. 994-1001.

5. Христофоров Л.Н. Подвижность ионных дефектов в солитонной модели протонного транспорта // ДАН УССР, сер. А.- 1987.-№ 6.- C. 52-55.

6. Kristoforov (Christophorov) L.N., Zolotariuk A.V. Dynamics of ionic and bonding defects in quasi-one-dimensional hydrogen-bonded chains // phys. stat. sol. (b).- 1988.- Vol. 146.-P. 487-501.

7. Сериков А.А., Христофоров Л.Н. Об эффектах воздействия микроволнового электромагнитного излучения на биосистемы // Исследование взаимодействия электромагнитных волн мм и субмм диапазонов с биологическими объектами.- К.: Наукова думка, 1989.-C. 41-50.

8. Kristoforov (Christophorov) L.N., Kharkyanen V.N. Resonance electron tunneling under strong electron-vibrational coupling with medium // phys. stat. sol. (b).- 1990.- Vol. 157.-P. K99-102.

9. Сериков А.А., Христофоров Л.Н. Электромагнитная активность биомолекулярных систем в СВЧ диапазоне // Спектроскопия неметаллических кристаллов. - К.: Наукова думка, 1990. - C. 160-164.

10. Christophorov L.N., Kharkyanen V.N., Sit'ko S.P. On the concept of the non-equilibrium conformon (Self-organization of a selected degree of freedom in biomolecular systems) // J. Biol. Physics.- 1992.-Vol. 18.- P. 191-202.

11. Christophorov L.N., Gaididei Yu.B.. Solitonic defects in hydrogen-bonded systems at finite acidity // Phys.Lett. A.- 1992.-Vol. 167.- P. 367-369.

12. Христофоров Л.Н. Моделирование воздействия слабых микроволновых излучений на биологические системы // Оптическая спектроскопия. - К.: Наукова думка, 1991.-C. 210-214.

13. Christophorov L.N. Dynamical self-organization in biomolecular systems of charge transport // BioSystems.- 1995.-Vol. 35.- P. 171-174.

14. Christophorov L.N. Conformation-dependent charge transport: a new stochastic approach // Phys.Lett. A.- 1995.-Vol. 205.- P. 14-17.

15. Christophorov L.N., Serikov A.A. Do weak microwaves act upon living beings on a biomolecular level? // UltraSci. Phys. Sciences.- 1996.-Vol. 8.- P. 24-30.

16. Christophorov L.N. Intelligent molecules: examples from biological charge transport // Proc. SPIE.- 1996.-Vol. 2779.- P. 58-65.

17. Christophorov L.N. Dichotomous noise with feedback and charge-conformation interactions // J. Biol. Phys.- 1996.-Vol. 22.- P. 197-208.

18. Christophorov L.N. Self-controlled flow processing by biomolecules // Sol. State Ionics.- 1997.-Vol. 97.- P. 83-88.

19. Abgaryan G.A., Christophorov L.N., Goushcha A.O., Holzwarth A.R., Kharkyanen V.N., Knox P.P., Lukashev E.A. Effects of mutual influence of photoinduced electron transitions and slow structural rearrangements in bacterial photosynthetic reaction centers // J. Biol. Phys.- 1998.-Vol. 24.- P. 1-17.

20. Христофоров Л.Н. Структурная саморегуляция функционирующих макромолекул // Доповіді НАН України (розд. фiзики).- 1998.-№ 12.-С. 96-100.

21. Christophorov L.N. Mode of RC operation: a new insight into fast/slow processes interplay // Photosynthesis: Mechanisms and Effects (ed. G.Garab).- Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 1998.- Vol. II.-P. 799-802.

22. Christophorov L.N., Holzwarth A.R., Kharkyanen V.N., van Mourik F. Structure-function self-organization in nonequilibrium macromolecular systems // Chem. Phys.- 2000.-Vol. 256.- P. 45-60.

23. Christophorov L.N. Effects of protein structure memory in rate processes // Eur. Biophys. J.- 2000.-Vol. 29.- P. 259.

24. Barabash Yu.M., Berezetskaya N.M., Christophorov L.N., Goushcha A.O., Kharkyanen V.N. Effects of structural memory in protein reactions // J. Chem. Phys.- 2002.-Vol. 116.- P. 4339-4352.

25. Manzo A.J., Goushcha A.O., Scott G.W., Kharkyanen V.N., Christophorov L.N., Barabash Yu.M., Kapoustina M.T.. Evidence for a slow conformational relaxation in highly pre-illuminated reaction centers // Biophys. J.-2002.-Vol. 82, # 1(2).- P. 313.

26. Christophorov L.N., Kapoustina M.T., Kharkyanen V.N. Structural regulation of the secondary electron transfer in bacterial photosynthetic reaction centres // Доповіді НАН України (розд. фіз.).- 2002.- № 5.- С. 95-100.

27. Goushcha A.O., Manzo A.J., Scott G.W., Christophorov L.N., Knox P.P., Barabash Yu.M., Kapoustina M.T., Berezetska N.M., Kharkyanen V.N. Self-regulation phenomena applied to bacterial reaction centers. Nonequilibrium adiabatic potential: dark and light conformations revisited // Biophys. J.- 2003.- Vol. 82, # 2.- P.1146-1160.

28. Christophorov L.N., Holzwarth A.R., Kharkyanen V.N. Conformational regulation in single molecule reactions // Укр. Фіз. Журн. - 2003. - Т. 48, №7. - С.672-680.

29. Харкянен В.Н., Христофоров Л.Н. Исследование электрон-конформационных переходов методом неквазистатического охлаждения: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 84-104P.- К.: 1984.- 25с.

30. Золотарюк А.В., Христофоров Л.Н. Динамика протонных кинков в цепочке с водородными связями: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 87-69P.- К.: 1987.- 23с.

31. Сериков А.А., Христофоров Л.Н. Резонансные эффекты воздействия слабых микроволновых полей на биомолекулы: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 88-39Р.- К.: 1988.- 23с.

32. Andreev E.A., Christophorov L.N., Kharkyanen V.N., Serikov A.A., Sit'ko S.P. Research into the physical mechanisms of action of low-intensity microwave radiation upon biological systems. I: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 90-49Е.- К.: 1990.- 36с.

33. Andreev E.A., Christophorov L.N., Kharkyanen V.N., Serikov A.A., Sit'ko S.P. Research into the physical mechanisms of action of low-intensity microwave radiation upon biological systems. II: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 90-50Е.- К.: 1990.- 36с.

34. Andreev E.A., Christophorov L.N., Kharkyanen V.N., Serikov A.A., Sit'ko S.P. Research into the physical mechanisms of action of low-intensity microwave radiation upon biological systems. III: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 90-79Е.- К.: 1990.- 29с; Андреев Е.А., Сериков А.А., Ситько С.П., Харкянен В.Н., Христофоров Л.Н. Исследование физических механизмов воздействия слабоинтенсивного микроволнового излучения на биологические системы. - К.:, ВНК “Отклик”, 1990.- 105с.

35. Christophorov L.N. Towards certain approaches in self-organization theory: Препр./ АН УССР, Ин-т теор. физики; 91-13Е.- К.: 1991.- 13с.

36. Сериков A.A., Христофоров Л.Н. О воздействии ЭМИ КВЧ на биомолекулярные системы // Тез. докл. Междунар. Симп. “Фундаментальные и прикладные аспекты действия мм излучения”.- К.: СМ СССР, ВНК “Отклик”.- 1989.- C. 15-16.

37. Christophorov L.N. Self-organization in charge-transfer systems // Abstr. 4^th Conf. Int. Soc. Molec. Electronics & Biocomputing (MEBS 93).- Gaithersburg (USA).- 1993.-P.12.

38. Christophorov L.N. Solitonic defects in hydrogen-bonded systems // Abstr. 7^th Int. Conf. “Sol. State Protonic Conductors” (SSPC 7).- Schwдbisch Gmьnd (Germany)- 1994.- P. A5.

39. Christophorov L.N. Recent evidences of functional nonlinearities in macromolecular systems of charge transport // Abstr. 5^th Conf. of Int. Soc. Mol. Electronics & Biocomputing.- Goa (India).- 1994.- P.97.

40. Christophorov L.N. Self-consistent dichotomous noise and functional nonlinearities in primary reactions of photosynthesis // Abstr. NATO ASI “Physics of Biomaterials”.- Geilo (Norway).- 1995.-P.45.

41. Christophorov L.N. Conformation-dependent charge transport in biomolecular systems: a new stochastic approach // Abstr. 3^rd Taipei Int. Symp. on Statistical Physics (Nonlinear and Random Processes).-Taipei (Taiwan).- 1995.- P. 481.

42. Christophorov L.N. Movable structure of the transport chain and its self-organization under flux conditions // Abstr. 8^th Int. Conf. “Sol. State Protonic Conductors” (SSPC 8).- Gшl (Norway).- 1996.- P.46.

43. Christophorov L.N. Self-controlled flow processing by biomolecules // Abstr. 10^th Int. Conf. on Superlattices, Microstructure & Microdevices // Lincoln (USA).- 1997.- P. 162.

44. Christophorov L.N., Goushcha A.O., Kharkyanen V.N. Effects of structure-function organization in photosynthetic reaction centres // Abstr. 4^th Int. Conf. “Patterns, Nonlinear Dynamics and Stochastics in Complex, Spatially Extended Systems” (PNS'97).- Budapest (Hungary).- 1997.- P. 102.

45. Christophorov L.N. Nonlinear and stochastic aspects of electron transfer in structurally labile macromolecular systems // Abstr. 2^nd Int. Volkswagen Symp. on Intra- and Intermolecular Electron Transfer.- Kloster Banz (Germany).- 1998.- P. Math 3.

46. Christophorov L.N. Structure-function rearrangements of biomolecules processing flows of low-molecular agents // Abstr. Int. Conf. “Nonlinear Phenomena in Biology”.- Pushchino (Russia).- 1998.- P.13-14.

47. Christophorov L.N. Mode of RC operation: a new insight into fast/slow processes interplay // Abstr. 11^th Int. Congress on Photosynthesis.- Budapest (Hungary).- 1998.- P.-46.

48. Christophorov L.N. The role of slow protein movements in charge transfer regulation // Abstr. Int. Conf. “Physics of Biological Systems”.- К.: 1998.- P. 21.

49. Christophorov L.N. Charge transfer in structurally rearrangeable molecular systems // Proc. 7^th Eur. Conf. “Thin Organized Films”.- Potsdam (Germany)- 1998.- P. 314.

50. Christophorov L.N., Goushcha A.O., Holzwarth A.R., Kapoustina M.T., Kharkyanen V.N. Light-induced slow conformational dynamics of RCs of photosynthetic bacteria // Abstr. 3^rd Int. Volkswagen Symp. on Intra- and Intermolecular Electron Transfer.- Konstanz (Germany).- 1999.- P. P74.

51. Christophorov L.N. Photochemistry of membrane-bound proteins: self-organization vs self-regulation // Abstr. 9^th Int. Conf. “Organized Molecular Films ” (LB9).- Potsdam (Germany). - 2000. - P.192.

52. Christophorov L.N. Structure memory and adaptation effects in reactions of macromolecules // Abstr. NATO ASI “Complexity from Micro- to Macroscales: Coherence and Large Deviations ”.- Geilo (Norway).- 2001.-P. 38.

53. Christophorov L.N., Kharkyanen V.N. Structure memory and self-organization effects in reactions of macromolecules // Abstr. 5^th Int. Volkswagen Symp. on Intra- and Intermolecular Electron Transfer.- Chemnitz (Germany).- 2001.- P. S2.

54. Barabash Yu.M.,Berezetskaya N.M., Christophorov L.N., Kharkyanen V.N. Electron Transfer kinetics in bacterial photosynthetic RCs: redox traps or protein relaxation? // Ibid., P. P13

55. Christophorov L.N., Holzwarth A.R., Kharkyanen V.N. Effects of structural memory in single molecule reactions // Abstr. Int. Conf. on Modern Problems in Theoret. Physics.- Kiev.- 2002.- P. 59.

56. Christophorov L.N., Kharkyanen V.N. Slow conformational rearrangements of biological macromolecules as 1^st-kind phase transitions // Ibid., P. 60.

Размещено на Allbest.ru