对氧进化复合体g=2多线电子磁共振信号的质子化状态和旋转结构的洞察
Keisuke Saito1,2, Shunya Nishio1, Mizue Asada3
1Department of Applied Chemistry, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8654, Japan.
阐明了光系II中开放立方体S2形状的质子化状态. 水联体 (W1) 在Mn4 (IV) 的脱解释了观测到的EPR信号,揭示了这个关键中间体的结构.
科学领域:
- 光合作用研究研究光合作用.
- 生物有机化学 生物有机化学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 光系统II (PSII) 使用Mn4CaO5集群进行水氧化.
- Mn4CaO5集群的S2状态存在于开立方体和闭立方体构造.
- 通过EPR观测到的开放立方体S2形状的质子化状态以前是未知的.
研究的目的:
- 为了确定PSII.中的开立方体S2形状的质子化状态.
- 为了将光谱信号与Mn4CaO5集群的特定结构和电子特性相关联.
主要方法:
- 在PSII蛋白环境中的交换合的计算计算.
- 对脉冲电子电子双共振 (PELDOR) 数据的模拟.
- 对温度依赖的脉冲EPR测量的分析.
主要成果:
- 计算支持将g=2多线信号分配给开放立方体S2形状.
- 确定了与Mn4 ((IV) 协调的水联体 (W1) 的脱化是至关重要的.
- 模拟的PELDOR信号在W1被去质子化 (OH-) 时最好匹配实验数据.
结论:
- 该g=2多线EPR信号对应于开立方体的S2形态与一个deprotonatedW1连接体 (OH-).
- 这一发现澄清了光合作用水氧化循环中的一个关键中间体的结构和质子化状态.
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