کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8406685 1544946 2017 26 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The enzyme-substrate complex as a cat state: A toy quantum analog
ترجمه فارسی عنوان
مجموعه آنزیم سوبسترا به عنوان حالت گربه: یک آنالوگ کوانتومی اسباب بازی
کلمات کلیدی
زیست شناسی کوانتومی، کاتالیزور آنزیم، دینامیک سازگاری کوانتومی،
ترجمه چکیده
ما یک سیستم مدل کوانتومی را با استفاده از جنبه های کیفی تونل زنی در عمل آنزیم معرفی می کنیم و امکان توزیع کوانتومی تعدادی از ترکیبات آنزیم-سوبستات را بررسی می کنیم. یک مانع بالقوه در هر سازه ای وجود دارد که به خاطر سادگی فرض شده است که از عرض صفر تشکیل شده است که سیستم به صراحت قابل حل است. چنین سیستمی ویژگی های عمومی پویایی کوانتومی را نشان می دهد که باید تا حدی در آنزیم واقعی وجود داشته باشد. ما متوجه می شویم که بسته به پارامترهای سیستم، سرعت تبدیل سوبسترا به محصول می تواند افزایش یافته یا سرکوب شده در رابطه با نرخ هایی باشد که می تواند در شکل های ثابت بدست آید. همچنین راه حل هایی وجود دارد که در آن یک جزء حالت کوانتومی به عنوان یک حالت محدود وجود دارد، چیزی که در یک فرم ثابت نمی تواند رخ دهد. این ممکن است برخی از اندازه گیری ثبات را به مجموعه ارائه دهد. به اندازه کافی پراکنده، قرار دادن یک مانع نهایی با یک مانع نامحدود می تواند تبدیل سوبسترا به محصول را در رابطه با مانع محدود ایجاد کند. ما پیشنهاد می کنیم که اتصال به یک ابرنواختر سازگاری می تواند در ارتباط با اتصال به ثابت ثابت شود و شرایط را در سلول های زنده ای که می توانند از آنزیم ها توسط سازگاری در حالت فوقانی پشتیبانی کنند، مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات مدل‌سازی و شبیه سازی
چکیده انگلیسی
We introduce a quantum model system incorporating qualitative aspects of tunneling in enzyme action and analyze the possibilities of quantum superposition of several conformations of the enzyme-substrate complex. There is a potential barrier in each conformation which for simplicity's sake is assumed to be of zero width making the system explicitly solvable. Such a system exhibits generic features of quantum dynamics that should be present to some extent in real enzyme action. We find that depending on the parameters of the system, the rate of conversion of substrate to product can be either enhanced or suppressed in relation to the rates that can be achieved in fixed conformations. There are also solutions in which a component of the quantum state exists as a bound state, something that cannot happen in a fixed conformation. This may provide some measure of stability to the complex. Paradoxically enough, superposition of a finite barrier with an infinite barrier can also enhance the conversion of substrate to product in relation to the finite barrier alone. We suggest that binding to a superposition of conformations could be preferred in relation to binding to a fixed conformation, and analyze the conditions in living cells that could support enzyme action by conformations in superposition.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Biosystems - Volume 162, December 2017, Pages 157-167
نویسندگان
,