В природе существует тесная взаимосвязь между симметрией биологических молекул и их физико-химическими свойствами. Для оценки функциональной активности макромолекул на первом этапе необходимо разработать подходящую меру хиральности. В данном вопросе существует два основных подхода геометрический и физический каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Физические меры неразрывно связаны с внутренней структурой молекул и основываются на взаимодействиях между атомами системы, тогда как геометрические учитывают только взаимное расположение атомов. В случае малых молекул геометрические свойства неразрывно связаны с физическими характеристиками, однако с возрастанием числа частиц в системе физические характеристики будут усредняться, а геометрические могут сохраняться. Для оценки вклада отдельных элементов в общее значение симметрии молекулы важно чтобы мера хиральности обладала свойством аддитивности. Аддитивность меры является необходимым условием для анализа взаимосвязи свойств симметрии и функциональной активности макромолекулы. В настоящей работе изучено поведение непрерывной меры хиральности, предложенной А.В. Лузановым, в различных системах от аминокислот до макромолекул с целью определения границ применимости псевдоскалярной меры.
хиральность, индекс хиральности, симметрия, макромолекулы
1. Твердислов В.А., Яковенко Л.В., Ивлиева А.А., Твердислова И.Л. Ионная и хиральная асимметрии как физические факторы биогенеза и онтогенеза. Вестник Моск. ун-та. Сер. 3: Физика, астрономия, 2011, № 2, с. 3-13. [Tverdislov V.A., Yakovenko L.V., Ivlieva A.A., Tverdislova I.L. Ionic and chiral asymmettries as physical factors of biogenesis and ontogenesis. Vestnik Mosk. un-ta. Ser. 3: Fizika, astronomiya, 2011, no. 2, pp. 3-13. (In Russ.)]
2. Твердислов В.А., Яковенко Л.В., Жаворонков А.А. Хиральность как проблема биохимической физики. Рос. хим. журнал, 2007, т. 51, № 1, с. 13-23. [Tverdislov V.A., Yakovenko L.V., Zhavoronkov A.A. Chirality as a problem of biochemical physics. Ros. khim. zhurnal, 2007, vol. 51, no. 1, pp. 13-23. (In Russ.)]
3. Твердислов В.А., Малышко Е.В., Ильченко С.А., Жулябина О.А., Яковенко Л.В. Периодическая система хиральных структур в молекулярной биологии. Биофизика, 2017, т. 62, вып. 3, с. 421-434. [Tverdislov V.A., Malyshko E.V., Il'chenko S.A., Zhulyabina O.A., Yakovenko L.V. Periodic system of chiral structures in molecular biology. Biofizika, 2017, vol. 62, iss. 3, pp. 421-434. (In Russ.)]
4. Petitjean M. Chirality and symmetry measures: a transdisciplinary review. Entropy, 2003, vol. 5, pp. 271-312.
5. Raos G. Degrees of Chirality in Helical Structures. Macromol. Theory Simul., 2002, 11, pp. 739-750.
6. Zabrodsky H., Peleg S., Avnir D. Continuous symmetry measures, IV: chirality. J. Am. Chem. Soc., 1995, vol. 117, no. 1, pp. 462-473.
7. Buda A., Heyde T., Mislow K. On Quantifying Chirality. Angew. Chem. Int. Ed, 1992, vol. 31, pp. 989-1007
8. Gilat G. Chiral coefficient-a measure of the amount of structural chirality. Journal of Physics A: General Physics, 1989, vol. 22, pp. 545-550.
9. Osipov M, Pickup B, Fehervari M, Dunmur D. Chirality measure and chiral order parameter for a two-dimensional system. Molecular Physics, 1998, vol. 94, iss. 2, pp. 283-287.
10. Luzanov A.V., Nerukh D. Simple one-electron invariants of molecular chirality. J. Math. Chem, 2007, vol. 41, no. 4, pp. 417-435.
