Булычев А. А., Безменов Н. Н., Рубин А. Б.Влияние электрохимического градиента протонов на перенос электронов в фотосистеме I листьев гороха Физиология растений 2008, 55, № 4, 483-491
Antal T., Rubin A.In vivo analysis of chlorophyll a fluorescence induction // Photosynth. Res. 2008. V. 96. P. 217-226
Further developing the method for direct multiparticle modeling of electron transport in the thylakoid membrane, here we examine the influence of the shape of the reaction volume on the kinetics of the interaction of the mobile carrier with the membrane complex. Applied to cyclic electron transport around photosystem I, with account of the distribution of complexes in the membrane and restricted diffusion of the reactants, the model demonstrates that the biphasic character of the dark reduction of P700+ is quite naturally explained by the spatial heterogeneity of the system.
Лукашев Е. П., Надточенко В. А., Перменова Е. П., Саркисов О. М., Рубин А. Б.Фотоперенос электронов между фотосинтетическими реакционными центрами бактерий Rhodobacter sphaeroides и полупроводниковыми мезопористыми пленками TiO2 // Доклады Академии Наук, 2007, Т. 415 (№5), С.696-702.
Pinyaskina E. V., Belenikina N. S., Fraikin G. Ya., Rubin A. B.Red-Light induced recovery of yeast viability under the photodynamic effect of optical radiation Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2007. V. 62. N 1. p. 26-29
Antal T. K., Krendeleva T. E., Rubin A. B.Study of photosystem 2 heterogeneity in the sulfur-deficient green alga Chlamydomonas reinhardtii // Photosynth. Res. 2007. V. 94. P. 13-22
Получены и проанализированы с помошью математической модели пропессов в фотосистеме II данные по измерению сигнала флуоресценции, возбуждаемой насыщающим импульсом длительностью 10 нс с помощью специального протокола освещения на препаратах термофильного штамма одноклеточной зененой водоросли Chlorella pyrenoidosa Chick (нативных и с диуроном) в диапазоне времени от 100 нс до 10 с. Аналиэ результатов моделирования показал, что в условиях короткого светового воздействия важен детальный учет процессов рекомбинации, в том числе безызяучательной в фотосистеме II, а дальнейший перенос зарядов в электрон-транспортной цепи тилакоидиой мембраны можно описывать одной реакцией повторного окисления хинолов. Включение в модель фотосистемы II реакций ингибирования диуроном электронного транспорта в акцепторной части фотосистемы II позволило описать кривые индукции флуоресценции, регистрируемые в присутствии диурона. Определены параметры модели (pH стромы, константы скоростей реакций безызлучательчой рекомбинации, начальная восстановленность пула хинонов), при которых адекватно описаны наблюдаемые в эксперименте соотношения максимального и начального уровней флуоресценции (Fm/Fo).
A mathematical model of photosystem II (PSII) events was used to analyze chlorophyll fluorescence transients in the time domain from 100 ns to 10 s after excitation with a saturating 10-ns flash, applied as a part of specialized illumination protocol, using preparations of a thermophilic strain of the unicellular green alga, Chlorella pyrenoidosa Chick (using both intact and diuron-treated cells). Analysis of simulation results has proven that particular attention should be given to flash-induced recombination processes, including nonradiative recombination in PSII, while subsequent charge transfer along the electron transport chain of thylakoid membrane can be adequately described by a single reaction of quinone reoxidation. The PSII model was extended by taking inhibition by diuron of the electron transport in the acceptor side of PSII into account, which allowed simulation of fluorescence induction curves observed in the presence of this inhibitor. The model parameters were determined (stromal pH, rate constants of nonradiative recombination, and the initial reduction state of the quinone pool) which provided adequate simulation of experimentally observed ratios of the maximal and initial fluorescence levels (Fm/Fo).
Most biological functions, including photosynthetic activity, are mediated by protein interactions. The proteins plastocyanin and cytochrome f are reaction partners in a photosynthetic electron transport chain. We designed a 3D computer simulation model of diffusion and interaction of spinach plastocyanin and turnip cytochrome f in solution. It is the first step in simulating the electron transfer from cytochrome f to photosystem 1 in the lumen of thylakoid. The model is multiparticle and it can describe the interaction of several hundreds of proteins. In our model the interacting proteins are represented as rigid bodies with spatial fixed charges. Translational and rotational motion of proteins is the result of the effect of stochastic Brownian force and electrostatic force. The Poisson–Boltzmann formalism is used to determine the electrostatic potential field generated around the proteins. Using this model we studied the kinetic characteristics of plastocyanin–cytochrome f complex formation for plastocyanin mutants at pH 7 and a variety of ionic strength values.