15N–1H Transfer of Light-Induced Nuclear Hyperpolarization in Frozen Photosynthetic Reaction Centers
15N–1H Transfer of Light-Induced Nuclear Hyperpolarization in Frozen Photosynthetic Reaction Centers
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冷冻光合反应中心光诱导核超极化的 15Nâ1H 转移
DOI：
10.1007/s00723-019-1110-x
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发表时间：
2019
影响因子：
1
通讯作者：
J. Matysik
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
P. Bielytskyi;D. Gräsing;S. Zahn;A. Alia;J. Matysik
最近，我们已经证明了由于固态光化学诱导动态核极化（photocidnp）效应而在光合辅助因子的选择性13c核上发生的光诱导超极化通过反13c - 1h交叉极化转移到质子池的可能性Bielytskyi等人（J Magn resc, 293: 82-91, 2018）。这种方法使我们能够观察到属于光化学活性辅助因子的质子在其天然蛋白质环境中的选择性反应。在本研究中，我们证明了15n核也可以在类似的实验中用作极化源。在均匀15n标记的醌阻断反应中心（RC）上进行了二维光- cidnp15n - 1h异核相关（HETCOR）实验。所获得的1h化学位移与先前观察到的mrdobacter sphereroides中选择性13c标记的RC上的化学位移相匹配。我们预计，在潜在的异核自旋火炬实验中，使用15n作为极化源可能有利于尚未建立选择性13c标记程序的系统。
Recently, we have demonstrated the possibility to transfer the light-induced hyperpolarization occurring on select13C nuclei of photosynthetic cofactors due to the solid-state photochemically induced dynamic nuclear polarization (photo-CIDNP) effect into the proton pool via inverse13C–1H cross-polarization Bielytskyi et al. (J Magn Reson 293: 82–91, 2018). Such approach allowed us to observe the selective response from the protons belonging to photochemically active cofactors in their native protein environment. In the present study, we demonstrate that also15N nuclei can be used as a source of polarization in a similar type of experiments. We present the 2D photo-CIDNP15N–1H heteronuclear correlation (HETCOR) experiment acquired on uniformly15N-labeled quinone-blocked reaction center (RC) fromRhodobacter sphaeroidesR26. Obtained1H chemical shifts match with previously observed ones on selectively13C-labeled RC fromRhodobacter sphaeroidesWT. We expect that using15N as a source of polarization in potential heteronuclear spin-torch experiments could be advantageous for systems where the procedure for selective13C labeling is not yet established.
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