Photochemically induced dynamic nuclear polarization NMR on photosystem II: donor cofactor observed in entire plant
Photochemically induced dynamic nuclear polarization NMR on photosystem II: donor cofactor observed in entire plant
复制标题
光系统 II 上的光化学诱导动态核极化 NMR：在整个植物中观察到的供体辅因子
DOI：
10.1038/s41598-018-36074-z
复制
发表时间：
2018
影响因子：
4.6
通讯作者：
A. Alia
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
G.J. Janssen;P. Bielytskyi;D.G. Artiukhin;J. Neugebauer;H.J.M. de Groot;J. Matysik;A. Alia
固态光CIDNP（光化学诱导动态核极化）效应允许在魔角旋转（MAS）NMR实验中增加信号和灵敏度。这种效应发生在光合反应中心（RC）蛋白质在光照和诱导循环电子转移。在这里，我们表明，该效果的强度允许观察的辅因子形成的自旋相关自由基对（SCRP）在分离的蛋白质，在天然光合膜以及在整个植物。为此，我们测量了整个选择性13 C同位素富集浮萍植物（螺旋藻寡根）直接在MAS转子。比较13 C光CIDNP MAS NMR光谱的光系统II（PS2）从不同水平的RC隔离，从整个植物隔离RC复杂，证明了完整的光化学机械隔离。PS2中的SCRP在结构和功能上与浮萍和菠菜（菠菜）非常相似。光-CIDNP MAS NMR光谱的分析揭示了单体Chladonor。有实验证据表明基质参与了SCRP的形成，最有可能是由于轴向供体组氨酸。数据未表明供体辅因子的C-131羰基位置的化学修饰。
The solid-state photo-CIDNP (photochemically induced dynamic nuclear polarization) effect allows for increase of signal and sensitivity in magic-angle spinning (MAS) NMR experiments. The effect occurs in photosynthetic reaction centers (RC) proteins upon illumination and induction of cyclic electron transfer. Here we show that the strength of the effect allows for observation of the cofactors forming the spin-correlated radical pair (SCRP) in isolated proteins, in natural photosynthetic membranes as well as in entire plants. To this end, we measured entire selectively13C isotope enriched duckweed plants (Spirodela oligorrhiza) directly in the MAS rotor. Comparison of13C photo-CIDNP MAS NMR spectra of photosystem II (PS2) obtained from different levels of RC isolation, from entire plant to isolated RC complex, demonstrates the intactness of the photochemical machinery upon isolation. The SCRP in PS2 is structurally and functionally very similar in duckweed and spinach (Spinacia oleracea). The analysis of the photo-CIDNP MAS NMR spectra reveals a monomeric Chladonor. There is an experimental evidence for matrix involvement, most likely due to the axial donor histidine, in the formation of the SCRP. Data do not suggest a chemical modification of C-131carbonyl position of the donor cofactor.
登录
查看更多内容
(13)13C MAS NMR 和 photo-CIDNP 揭示了特殊的球形红细菌反应中心对的电子基态存在明显的不对称性。
影响因子：
2.9
作者：
E. Schulten;J. Matysik;Alía;S. Kiihne;J. Raap;J. Lugtenburg;P. Gast;A. Hoff;H. D. de Groot
通讯作者：
H. D. de Groot
低 pH 条件下光系统 II 的主要反应。
DOI：
--
发表时间：
1976
期刊：
Biochimica et Biophysica Acta
影响因子：
--
作者：
H. V. van Gorkom;M. Pulles;J. Haveman;G. A. den Haan
通讯作者：
G. A. den Haan
日光细菌光合反应中心两种光化学活性状态的全细胞核磁共振表征。
影响因子：
2.9
作者：
Smitha Surendran Thamarath;A. Alia;Eugenio Daviso;D. Mance;J. Golbeck;J. Matysik
通讯作者：
J. Matysik
EPR 光谱测量光系统 II 放氧系统中 S 态转变的失活动力学和温度依赖性
DOI：
--
发表时间：
1988
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Styring;A. Rutherford
通讯作者：
A. Rutherford
利用寡根紫萍中的位点特异性同位素标记，通过 EPR 光谱探测光系统 II 中酪氨酸自由基 YD 的电子结构
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
Alía;B. Hulsebosch;H. Gorkom;J. Raap;J. Lugtenburg;J. Matysik;H. D. Groot;P. Gast
通讯作者：
P. Gast