作者：陈德亮 赵谦 邓晓蓓 刘杨 胡坤生颜色调谐视黄醛质子传递光循环自旋标记
摘要：蛋白质结构研究中的氮氧自由基自旋探针R1,在特定的空间位置上会对bacteriorhodopsin的结构与功能产生影响。该文作者发现：将bacteriorhodopsin中远离视黄醛的第192位Gly替换为自旋探针R1后,产生了显著的颜色调谐,最大吸收峰有28nm的蓝移。但用R1替换Gly192邻近的Gly195和Ala196,未产生颜色调谐效应;替换螺旋E末端的Val130和Tyr131,以及螺旋B末端的Leu62,均无颜色调谐。进一步表征bacteriorhodopsin光循环中间体O和M的衰减过程发现：R1替换前,Gly192Cys（＋）的O态衰减寿命约为847.7ms;但替换后,其衰减显著加快至308.2ms。M态的衰减寿命在R1替换后反而显著延长,尤其是慢组分Ms从24.8ms延长至83.6ms。Gly192R1的顺磁共振信号揭示：该位置上的R1处于低运动性状态,表明R1可能与局部环境的结构组分发生了直接作用。晶体结构分析发现：R1可能直接与质子传递通道中的＂三体水分子＂作用。由于＂三体水分子＂通过长程的氢键网络与视黄醛活性中心相连,并且参与质子在bacteriorhodopsin中的传递,因此自旋探针R1在膜表面Gly192位置处产生的颜色调谐,可能是一种分子内的长程作用结果。
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