Transferencia de energía de retina a retina en un dimero de rodopsina microbiana biestable

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• La fotoquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• La neorhodopsina (NeoR) es una nueva rodopsina bistable por hongos.
• Muestra un cambio de luz reversible entre los estados de absorción UV (NeoR367) y de absorción casi IR (NeoR690).
• NeoR forma homodímeros con cromóforos retinianos muy espaciados.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la dinámica de estado excitado de Neorhodopsin.
• Esclarecer el mecanismo y la cinética de la transferencia de energía de excitación (EET) entre cromóforos en dímeros NeoR.
• Comprender el papel de los estados de transferencia de carga intramolecular (ICT) en la función NeoR.

Principales métodos:

• Espectroscopia ultrarrápida para sondear la relajación del estado excitado.
• Microscopía criolectrónica (Cryo-EM) para el análisis estructural.
• Modelado computacional para evaluar las tasas de EET en condiciones de fotoequilibrio variables.

Principales resultados:

• La excitación UV de NeoR367 conduce a una rápida conversión interna al estado S1.
• Se observó un proceso EET intradimero desde NeoR367 (S1) hasta NeoR690.
• Se determinó que la tasa de EET era de (200 ps) -1.
• Una banda de emisión estimulada débil en NeoR367 (S1) sugiere una mezcla con un estado ICT.

Conclusiones:

• La transferencia de energía de excitación (EET) es un proceso clave en la dinámica de estado excitado de la Neorhodopsina.
• La EET ocurre entre los cromóforos de la retina dentro de los homodímeros NeoR.
• Este mecanismo EET puede ser relevante para la función de otras rodopsinas biestables de múltiples longitudes de onda.