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碳酸侧链对视觉颜料最大吸收率的影响
1Department of Biochemistry, Brandeis University, Waltham, MA 02254.
Science (New York, N.Y.)
|November 17, 1989
概括
研究人员研究了视觉色素如何吸收光线. 他们发现,一种特定的氨基酸 - - 谷氨酸113 (Glu113) 作为染色体的对抗剂,显著影响着色素的颜色.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 分子生物学分子生物学
- 视觉科学科学 视觉科学
背景情况:
- 视觉色素,如罗多普辛,对于光线检测至关重要.
- 这些颜料的最大吸收量 (颜色) 据认为受到11-cis-视网膜染色体和蛋白质内的带电氨基酸残留物之间的相互作用的影响.
研究的目的:
- 为了测试这个假设,充电的碳酸侧链,特别是Asp和Glu残留物,控制视觉色素的最大吸收率.
- 为了确定罗多素中染色体蛋白相互作用中涉及的特定残留物.
主要方法:
- 用于改变五个被假定埋藏在罗多素中的Asp和Glu残留物.
- 对突变蛋白进行光谱分析,以确定吸收最大值的变化.
- 进行了生物化学测定,以评估质子化希夫基的pKa和与氧胺的反应性.
主要成果:
- 谷氨酸113 (Glu113) 到谷氨酸 (Gln) 的突变导致吸收最大从500nm到380nm的显著蓝色转移.
- 这种突变也降低了质子希夫基的pKa,约为6.
- Glu113 转变为 Gln 的突变导致与基胺的反应性大大增加.
结论:
- 谷氨酸113 (Glu113) 被识别为 rhodopsin 中染色体的质子化希夫基的 counterion.
- 视觉颜料中的波长调制主要是由这种特定的对电离子相互作用决定的,而不是与其他碳酸盐残留物的一般静电相互作用.