フォトイソメリゼーションと陽子の移転は,光活性黄色いタンパク質で起こります
Michael J Thompson1, Donald Bashford, Louis Noodleman
1Department of Molecular Biology, MB4, Skaggs Institute for Chemical Biology, The Scripps Research Institute, 10550 N. Torrey Pines Rd., La Jolla, CA 92037, USA.
Journal of the American Chemical Society
|July 3, 2003
まとめ
計算による研究は,光活性黄色タンパク質 (PYP) の光サイクルに関する新しい洞察を明らかにしています. 初期の中間物質を明らかにし,染色体プロトネーションダイナミクスに関する既存の理論に異議を唱える.
科学分野:
- バイオフィジックス 生物物理学
- コンピューティング・ケミストリー
- スペクトロスコーピーは,スペクトロスコーピーを用います.
背景:
- フォトアクティブイエロータンパク質 (PYP) は,パラコマリルチオエステル染色体を使用した細菌のフォトセンサです.
- PYPの光サイクルには,青い光の吸収によって開始された形状の変化が含まれています.
- 以前の研究では,初期の光周期中間体と染色体プロトネーションに関する不確実性がありました.
研究 の 目的:
- PYP光周期の初期の中間物質を計算的に調査する.
- 構造データとスペクトル測定の間の論争を解決するために.
- 染色体フォトアイソメリゼーションと陽子転送のダイナミクスを解明する.
主な方法:
- 時間依存密度関数理論 (TDDFT) が採用されました.
- 計算には,光イソメリゼーションと陽子の移転のためのエネルギープロファイルが含まれていました.
- 興奮エネルギーは,光サイクル中間物質を特定するために計算されました.
主要な成果:
- フォトアイソメリゼーションのための計算された潜在エネルギー表面は,実験スペクトルのパラメータと一致します.
- 計算された刺激エネルギーは,冷凍的に閉じ込められた中間物質をPYP (B) (I) (0)) に代入することをサポートします.
- 異なる温度でのPYP (B) スペクトルの差異は,染色体のプロトネーション状態によって説明されます.
結論:
- PYP (B) 中間物質は,室温で主にプロトン化されていない染色体を持ち,以前の考えに異議を唱える.
- PYP(L) 中間物質の染色体は,実験で確認された実験結果と一致して,計算によりデプロトン化であることが決定されます.
- Glu46と染色体との間の陽子の移動性は,これまで考えられていたよりも高く,PYPの中間理解に影響します.
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