Nisko frekventno kolektivno kretanje u proteinima i DNK

Nisko frekventno kolektivno kretanje u proteinima i DNK je primena statističke termodinamike u izučavanju nisko frekventnih vibracija biomolekula.

Koncept nisko frekventnih fonona (ili unutrašnjeg kretanja) u proteinima je originalno predložen radi rešavanja problema deficita slobodne energije u proteinskom vezivanju. Tokom izučavanja interacija vezivanja proteina, npr. insulina i insulinskog receptora, primećeno je da primena uobičajenih komponenti promene slobodne energije, kao što su translaciona i rotaciona entropija, vodonično vezivanje, van der Valsove interakcije, i hidrofobne interakcije, ne objašnjavaju u potpunosti promenu slobodne energije reakcije. Jedan od pristupa za objašnjavanje deficita je da dolazi do dolazi do formiranja dodatnih vibracionih modova sa veoma niskim talasnim brojem u opsegu od 10–100 cm−1, koji odgovara frekventnom opsegu od 3×1011 do 3×1012 Hz.[1][2][3][4]

Nisko frekventni modovi su uočeni primenom Ramanove spektroskopije kod niza proteinskih molekula[3] i različitih tipova DNK.[5][6] Ovi rezultati su dodatno potvrđeni putem eksperimenata neutronskog rasejavanja.[7]

Reference

  1. ↑ Chou K-C, Chen N-Y (1977). „The biological functions of low-frequency phonons”. Scientia Sinica 20: 447–457. 
  2. ↑ Chothia C, Janin J (August 1975). „Principles of protein-protein recognition”. Nature 256 (5520): 705–8. DOI:10.1038/256705a0. PMID 1153006. 
  3. ↑ 3,0 3,1 Painter PC, Mosher LE, Rhoads C (July 1982). „Low-frequency modes in the Raman spectra of proteins”. Biopolymers 21 (7): 1469–72. DOI:10.1002/bip.360210715. PMID 7115900. 
  4. ↑ Sinkala Z (August 2006). „Soliton/exciton transport in proteins”. J. Theor. Biol. 241 (4): 919–27. DOI:10.1016/j.jtbi.2006.01.028. PMID 16516929. 
  5. ↑ Painter PC, Mosher LE, Rhoads C (1981). „Low-frequency modes in the Raman spectrum of DNA.”. Biopolymers 20: 243–247. DOI:10.1002/bip.1981.360200119. 
  6. ↑ Urabe H, Tominaga Y (December 1982). „Low-lying collective modes of DNA double helix by Raman spectroscopy”. Biopolymers 21 (12): 2477–81. DOI:10.1002/bip.360211212. PMID 7150706. 
  7. ↑ Chou KC (June 1989). „Low-frequency resonance and cooperativity of hemoglobin”. Trends Biochem. Sci. 14 (6): 212–3. DOI:10.1016/0968-0004(89)90026-1. PMID 2763333.