Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова
Биологический факультет
Кафедра биофизики

119991, Москва, ГСП-2, Ленинские горы. Телефон (495) 939-1116, факс 939-1115.
!Поздравляем старшего научного сотрудника кафедры биофизики Надежду Александровну Браже с победой в конкурсе «For Women in Science» и премией ЮНЕСКО за 2015 год!

Группа теоретической молекулярной биофизики

Сотрудники

Красильников Павел Михайлович
доцент, доктор физико-математических наук

Зленко Дмитрий Владимирович
научный сотрудник, кандидат биологических наук

 

Web-сайт группы

О группе

Основное направление научной деятельности группы связано с теоретическим исследованием физических механизмов микроскопических процессов, обусловливающих функционирование макромолекулярных биологических систем. Существенное внимание при рассмотрении конкретных молекулярных процессов обращается на выяснение роли водородных связей, являющихся наиболее общим фактором структурно-функциональной организации биосистем. Например, опосредуя конформационные перестройки в интерьере белкового окружения кофакторов электронного переноса, водородные связи тем самым влияют на скорость этого переноса. Взаимодействие молекул воды с поверхностью биологических мембран приводит к созданию уникальной структуры гидратного слоя с хорошо развитой сеткой водородных связей, облегчающей перенос протонов вдоль поверхности мембран. Аналогичные явления наблюдаются при гидратации белковых макромолекул. Изучение этих вопросов помогает лучше понять структурно-функциональные отношения в биомолкулярных системах, что может также найти практическое применение в биотехнологии и фармакологии.

Основные направления научной работы

Теоретические исследования в следующих направлениях:

Конкретные задачи, решаемые в рамках фундаментальных направлений исследований

Методы исследований

Ключевые слова

  водородная связь, электронный и протонный транспорт (перенос), релаксационный процесс, биологические мембраны, фазовые переходы, конформационная подвижность макромолекул
ГРНТИ:34.03.23
УДК:57:51-76; 57.02.001.57
Математическая биология и теоретическое моделирование биологических процессов
ГРНТИ:34.15.39
УДК:577.23
Молекулярная биоэнергетика
ГРНТИ:34.17.09
УДК:577.33/.34; 577.355
Фотофизические и фотохимические процессы в биологии
ГРНТИ:34.17.15
УДК:577.32
Молекулярная биофизика
ГРНТИ:34.17.27
УДК:577.352.2; 577.352.3
Искусственные и биологические мембраны
ГРНТИ:29.29.21
УДК:539.192; 539.194
Электронные оболочки молекул
ГРНТИ:29.29.25
УДК:539.196.3
Межмолекулярные силы
УДК:577.332
Квантово-механические расчеты электронной структуры макромолекул биополимеров, связей и комплексов, других биологически важных молекул
УДК:577.337
Перенос (миграция) энергии в биологических системах, ее биологическое значение
УДК:538.915
Электронные состояния и электронные структуры
PACS:31.10.+z
Теория электронной структуры, электронных переходов и химической связи
PACS:31.15.-p
Вычисления и математическая техника в атомной и молекулярной физике
PACS:31.15.A-
Теория и расчеты ab initio
PACS:82.39.Jn
Перенос зарядов в биологических системах
PACS:87.15.K-
Взаимодействие биомолекул между собой и с мембранами
PACS:87.15.-v
Биомолекулы: структура и физические свойства
PACS:87.15.ad
Аналитические теории
PACS:87.15.ag
Квантовые вычисления
PACS:87.15.ap
Молекулярно - динамическое моделирование
PACS:87.15.B-
Структура биомолекул
PACS:87.15.Fh
Связывание; механизмы разрыва химических связей
PACS:87.15.H-
Динамика биомолекул
PACS:87.15.hg
Динамика межмолекулярных взаимодействий
PACS:87.15.hj
Транспортная динамика

Учебная работа

Три спецкурса для студентов-биофизиков (Красильников П.М.):

Студенты и аспиранты

В  группе два студента бакалавриата, один магистрант и один аспирант.

Избранные публикации

P. M. Krasilnikov, P. A. Mamonov, P. P. Knox, V. Z. Paschenko, A. B. Rubin, The influence of hydrogen bonds on electron transfer rate in photosynthetic RCs, Biochim. Biophys. Acta., 1767 541-549 (2007). DOI: 10.1016/j.bbabio.2007.02.024

P. M. Krasilnikov, P. P. Knox, A. B. Rubin, Relaxation mechanism of molecular systems containing hydrogen bonds and free energy temperature dependence of reaction of charges recombination within Rhodobacter sphaeroides RC, Photochem. Photobiol. Sci., 8 181-195 (2009). DOI: 10.1039/b811014j

P. Yu. Novikova, P. M. Krasilnikov, Molecular modeling of the reactive configuration of peroxidized lipid and α-tocopherol in the membrane, Biophysics, 54 (4) 476 – 480 (2009). DOI: 10.1134/S0006350909040137

 P. M. Krasilnikov, Theory of intermolecular electron transfer in nanoscale biological structures, Biophysics, 56 (5) 768 – 777 (2011) DOI: 10.1134/S0006350911050095

P. M. Krasilnikov, P. P. Knox, and A. B. Rubin, A Mechanism Stabilizing a Long-Lived Charge-Separated Stateof Photosynthetic Reaction Centers Frozen under Intense Illumination, Biophysics, 58(4) 507 – 514 (2013) DOI: 10.1134/S000635091304009X

P. M. Krasilnikov, Problems of the Theory of Electron Transfer in Biological Systems, Biophysics 59(1) 52–68 (2014). DOI: 10.1134/S0006350914010059

P. M. Krasilnikov, Two_Dimensional Model of a Double_Well Potential: Proton Transfer upon Hydrogen Bond Deformation, Biophysics 59(2) 189–198 (2014). DOI: 10.1134/S0006350914020158

P. M. Krasilnikov, D. V. Zlenko, and I. N. Stadnichuk, The Efficiency of Non_Photochemical Fluorescence Quenching of Phycobilisomes by the Orange Carotenoid Protein, Biophysics, 60(5) 752–758 (2015). DOI: 10.1134/S0006350915050103

I.N. Stadnichuk, P.M. Krasilnikov, D.V. Zlenko, A.Ya. Freidzon, M.F. Yanyushin, A.B. Rubin, Electronic coupling of the phycobilisome with the orange carotenoid protein and fluorescence quenching, Photosynth. Res. 124 (3) 315 - 335 (2015). DOI: 10.1007/s11120-015-0148-3