ИСТИНА

Фотосистема II – крупный супрамолекулярный комплекс, осуществляющий первичные стадии фотосинтеза в цианобактериях и высших растениях. В данной системе реакционный центр окружен рядом периферических комплексов: тримерами комплекса LHCII и меньшими по размеру комплексами: CP24, CP26 и CP29. В целом, благодаря тонко подстроенной структуре, в фотосистеме II квантовый выход переноса энергии с периферических антенн на реакционный центр близок к единице. Для моделирования процессов переноса энергии между комплексами необходимо знание спектров поглощения отдельных антенн (например, в рамках FRET), расчету которых посвящена данная работа. Большой интерес представляет моделирование спектров поглощения, содержащих уширенные пики. Такие спектры могут быть полезны как для сравнения с экспериментальными результатами, так и для исследования переноса энергии. В данной работе уширение спектров было смоделировано с помощью расчета набора линейчатых спектров для различных ядерных геометрий комплексов, полученных в молекулярной динамике. Так, для всех комплексов была смоделирована молекулярная динамика в течение 2.5 нс, после чего линейчатые спектры поглощения были рассчитаны для всех ядерных геометрий с шагом 1 пс. Для моделирования линейчатых спектров поглощения был использован метод экситонных гамильтонианов. Эффективные заряды для расчета матричных элементов оператора экситонного взаимодействия между хромофорами были получены в рамках метода TrESP [1]. В данной работе вышеописанный метод был использован для расчета спектров поглощения периферических комплексов фотосистемы II шпината S. oleracea: CP24, CP26, CP29 и LHCII . Данные комплексы структурно близки и содержат в качестве хромофоров хлорофиллы a и b и различные каротиноиды. В спектрах поглощения была смоделирована длинноволновая область, содержащая преимущественно полосы, соответствующие линии поглощения Qy в спектре отдельных хромофоров. Для описания электронных состояний хлорофиллов использовался метод МКССП с усреднением по трем нижним электронным состояниям и поправкой по теории возмущений XMCQDPT [2]. .Данный подход позволил получить спектры поглощения, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными.