量子力学/分子力学计算预测A1,而不是A2,存在于红耳滑 (Trachemys scripta elegans) 的忧郁素 (Opn4m)
Michael S O'Connor1, Zoey T Bragg1, James R Dearworth2
1Department of Chemistry, Lafayette College, Easton, PA 18042, United States.
Vision research
|June 8, 2023
概括
计算研究表明,红耳滑的黑龙可能使用11-cis-视网膜 (A1) 染色体,而不是预期的A2. 特定的氨基酸残留物影响光谱调.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 计算生物学 计算生物学
- 视觉科学 视觉科学 视觉科学
背景情况:
- 黑色素调解非视觉光反应,包括昼夜节律和瞳孔光反射 (PLR).
- 爬行动物黑龙的染色体身份,特别是红耳滑 (Trachemys scripta elegans) 的染色体身份是不确定的.
- 淡水脊椎动物经常使用11-cis-3,4-didehydroretinal (A2) 在视觉颜料中用于红光敏感性,与哺乳动物11-cis-retinal (A1) 不同.
研究的目的:
- 在红耳滑中计算确定与黑色素结合的染色体标识 (A1或A2).
- 研究染色体结合口袋中的特定氨基酸残留在光谱调节中的作用.
主要方法:
- 构建红耳滑 melanopsin 的计算同质模型.
- 量子力学/分子力学 (QM/MM) 计算来评估A1和A2结合.
- 时间依赖密度函数理论 (TDDFT) 用于计算色素激发能.
- 计算激发能量的比较与实验频谱灵敏度数据.
主要成果:
- 与预期相反,计算结果表明,红耳滑动中的黑色素偏好地庇护着A1染色体.
- 该研究确定了谷氨胺 (Q622.56) 和氨酸 (Y853.28) 残留物,这些残留物对染色体结合口袋内的光谱调整至关重要.
结论:
- 红耳滑中的黑色素可能利用A1染色体,挑战基于视觉色素特征的A2使用假设.
- 特定的氨基酸残留在调节黑色素的光谱灵敏度方面发挥着重要作用.
关键词:
11-cis-dehydroretinal (A2) 是一种11-cis-dehydroretinal (A2) 的一种化合物.11-cis-视网膜 (A1) 的情况黑色素 (Opn4m) 是一种红耳滑是红耳滑的一种.量子力学/分子力学 (QM/MM) 是一个时间依赖密度函数理论 (TDDFT)更多相关视频
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