ИСТИНА

Комплекс CP26, принадлежащий к семейству белков lhcb, представляет собой одну из периферических антенн фотосистемы II и выполняет двоякую роль в процессах переноса энергии электронного возбуждения. Он связывает поглощающие свет тримерные комплексы LHCII с ядром фотосистемы, а в условиях избыточного освещения может участвовать в диссипации энергии. Таким образом, интерес представляет исследование возможных путей переноса энергии и ролей пигментов. Для теоретического изучения переноса энергии необходимо уметь корректно описывать энергии пигментов и экситонные взаимодействия в комплексе. В качестве подтверждения корректности модели могут служить спектральные свойства комплекса, которые могут быть получены из экситонного гамильтониана системы пигментов. В данной работе диагональные элементы гамильтониана были получены как энергии возбуждения пигментов, полученные методом QM/MM. В квантовую подсистему был включен отдельный хлорофилл, для расчета использовали TD-DFT с функционалом CAM-B3LYP, хорошо показавшим себя для моделирования порфиринов. Остальной комплекс и ближайшие молекулы воды описывали с помощью поляризующегося силового поля AMBER02. Недиагональные элементы (энергии экситонного взаимодействия) рассматривали как взаимодействие точечных зарядов, аппроксимирующих потенциал перехода (TrESP). Уширения спектральных линий были получены с использованием теории Редфилда, в рамках которой было учетно уширение, вызванное как взаимодействием с белком, так и релаксацией экситонных состояний. На основе этого подхода были смоделированы спектры поглощения, кругового и линейного дихроизма. Полученные спектры демонстрируют хорошее количественное согласие с экспериментальными данными как по положению и интенсивности пиков, так и по форме спектральных линий. Также рассмотрена структура экситонных состояний комплекса, среди которых существуют состояния, локализованные одновременно на пигментах разных типов и, соответственно участвующие в переносе с хлорофиллов a на b. В структуре комплекса выделены блоки сильновзаимодействующих пигментов, перенос энергии между которыми наиболее вероятен.