Characterization of the ground state dynamics of proteorhodopsin by NMR and optical spectroscopies
Characterization of the ground state dynamics of proteorhodopsin by NMR and optical spectroscopies
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通过核磁共振和光谱表征变形视紫红质的基态动力学
DOI：
10.1007/s10858-012-9684-8
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发表时间：
2012
影响因子：
2.7
通讯作者：
H. Schwalbe
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Stehle;F. Scholz;F. Löhr;S. Reckel;C. Roos;M. Blum;M. Braun;C. Glaubitz;V. Dötsch;J. Wachtveitl;H. Schwalbe
我们通过 T = 323 K 时的液态 NMR 光谱来表征溶解在 diC7PC（一种去污剂胶束）中的蛋白视紫红质 (PR) 的动力学。可以深入了解 PR 在不同时间尺度的动力学，并可以在蛋白质的不同功能相关区域识别动态热点，包括 BC 环、EF 环、螺旋 F 的 N 端部分和螺旋 G 的 C 端部分。我们进一步通过超快时间分辨紫外/可见光谱表征光循环对不同洗涤剂（正十二烷基 β-D-麦芽糖苷 DDM；1,2-二庚酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱 diC7PC）的依赖性。虽然 diC7PC 和 DDM 中 PR 的光循环中间体表现出高度相似的光谱特征，但观察到这些中间体的数量发生了显着变化。原位核磁共振实验已用于表征光循环过程中的结构变化。 diC7PC 光循环过程中检测到的光诱导化学位移变化非常小，与 diC7PC 中原视紫红质光循环中中间体群体的变化一致，其中 DDM 中填充的晚期 O 中间体缺失，并且群体向中间状态（M、N、O）的平衡移动，而没有单个填充中间体的积累。
We characterized the dynamics of proteorhodopsin (PR), solubilized in diC7PC, a detergent micelle, by liquid-state NMR spectroscopy at T = 323 K. Insights into the dynamics of PR at different time scales could be obtained and dynamic hot spots could be identified at distinct, functionally relevant regions of the protein, including the BC loop, the EF loop, the N-terminal part of helix F and the C-terminal part of helix G. We further characterize the dependence of the photocycle on different detergents (n-Dodecyl β-D-maltoside DDM; 1,2-diheptanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine diC7PC) by ultrafast time-resolved UV/VIS spectroscopy. While the photocycle intermediates of PR in diC7PC and DDM exhibit highly similar spectral characteristics, significant changes in the population of these intermediates are observed. In-situ NMR experiments have been applied to characterize structural changes during the photocycle. Light-induced chemical shift changes detected during the photocycle in diC7PC are very small, in line with the changes in the population of intermediates in the photocycle of proteorhodopsin in diC7PC, where the late O-intermediate populated in DDM is missing and the population is shifted towards an equilibrium of intermediates states (M, N, O) without accumulation of a single populated intermediate.
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--
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--
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通讯作者：
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--
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通讯作者：
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