Mathematical modeling of molecular "nano-machines"


Cite item

Full Text

Abstract

A new approach to mathematical modeling of "molecular machines", e.g. macromolecular structures which functional prototypes are the proteins, is presented. In the center of the approach lies the description of multi-scale fluctuation induced mobility of proteins by the ultrametric random processes. In order todemonstrate how p-adic equations of the reaction-diffusion type are described the molecular machine operation, a heuristic model is constructed in this article. It is shown that such multi-scale modeling allows to have an insight into unexpected resources that can be used in order to control the functional cycle.

About the authors

Vladik A Avetisov

N. N. Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: avetisov@chph
д.ф.-м.н., зав. лабораторией, лаб. теории сложных систем; Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН; N. N. Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Albert Kh Bikulov

N. N. Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: bikulov1903@rambler.ru
к.ф.-м.н., старший научный сотрудник, лаб. теории сложных систем; Институт химической физики им. Н. Н. Семенова РАН; N. N. Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Alexander P Zubarev

Samara State University

Email: , apzubarev@mail.ru
к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник, лаб. математической физики; Самарский государственный университет; Samara State University

References

  1. Jencks W. P. Catalysis in Chemistry and Enzymology. New York: McGraw-Hill, 1969.
  2. Шайтан К. В., Рубин А. Б. Конформационная динамика белков и простейшие молекулярные «машины» // Биофизика, 1982. Т. 27, No 3. С. 386-390.
  3. Блюменфельд Л. А. Проблемы биологической физики / Физика жизненных процессов. М.: Наука, 1974. 336 с.
  4. Fenimore P. W., Frauenfelder H., McMahom B. H., Young R. D. Proteins are paradigms of stochastic complexity // Physica A, 2005. Vol. 351, no. 1. Pp. 1-13.
  5. Frauenfelder H., Wolynes P. Biomolecules: Where the physics of complexity and simplicitymeet // Physics Today, 1994. Vol. 47, no. 2. Pp. 58-64.
  6. Avetisov V. A., Bikulov A. Kh., Kozyrev S. V. Application of p-adic analysis to models of breaking of replica symmetry // J. Phys. A, Math. Gen., 1999. Vol. 32, no. 50. Pp. 8785-8791.
  7. Avetisov V. A., Bikulov A. Kh., Kozyrev S. V., Osipov V. A. p-adic models of ultrametric diffusion constrained by hierarchical energy landscapes // J. Phys. A, Math. Gen., 2002. Vol. 35, no. 2. Pp. 177-189.
  8. Avetisov V. A., Bikulov A. Kh. Osipov V. A. p-Adic description of characteristic relaxation in complex systems // J. Phys. A, Math. Gen., 2003. Vol. 36, no. 15. Pp. 4239-4246.
  9. Avetisov V. A., Bikulov A. Kh. Protein ultrametricity and spectral diffusion in deeply frozen proteins // Biophys. Rev. and Lett., 2008. Vol. 3, no. 3. Pp. 387-396.
  10. Владимиров В. С, Волович И. В., Зеленов Е. И. p-Адический анализ и математическая физика. М.: Физматлит, 1994. 352 с.
  11. Zelenov E. I. p-Adic analysis and mathematical physics. Vol. 1 / Series on Soviet and East European Mathematics. Singapore: World Scientific Publishing Co., Inc., 1994. 319 pp.
  12. Avetisov V. A., Bikulov A. Kh., Zubarev A. P. First passage time distribution and the number of returns for ultrametric random walks // J. Phys. A, Math. Theor., 2009. Vol. 42, no. 8. Pp. 085003-08521.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2011 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».