Two-Photon-Induced Selective Decarboxylation of Aspartic Acids D85 and D212 in Bacteriorhodopsin.
Two-Photon-Induced Selective Decarboxylation of Aspartic Acids D85 and D212 in Bacteriorhodopsin.
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双光子诱导细菌视紫红质中天冬氨酸 D85 和 D212 的选择性脱羧
DOI：
10.1021/jz301292n
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hampp N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Imhof M;Rhinow D;Linne U;Hampp N
对微生物视蛋白的兴趣源于其优于大多数有机染料的光物理性质。微生物视紫红质（BR）具有极高的双光子吸收（TPA）截面，在数据存储等技术应用中具有重要意义。用532 nm的强激光脉冲照射BR，形成深色光产物，该产物进一步转化为吸收紫外范围内的光化学物质。如前所述，光化学转化是由共振TPA诱导的。然而，这些转化的分子基础仍未得到解决。在这项工作中，我们使用质谱来证明溴的TPA导致视网膜发色体附近的两种天冬氨酸选择性脱羧。这些光化学转化是BR中永久双光子数据存储的基础，对微生物视蛋白在光遗传学中的应用具有重要意义。
The interest in microbial opsins stems from their photophysical properties, which are superior to most organic dyes. Microbial rhodopsins like bacteriorhodopsin (BR) fromHalobacterium salinarumhave an astonishingly high cross-section for two-photon-absorption (TPA), which is of great interest for technological applications such as data storage. Irradiation of BR with intense laser pulses at 532 nm leads to formation of a bathochromic photoproduct, which is further converted to a photochemical species absorbing in the UV range. As demonstrated earlier, the photochemical conversions are induced by resonant TPA. However, the molecular basis of these conversions remained unresolved. In this work we use mass spectroscopy to demonstrate that TPA of BR leads to selective decarboxylation of two aspartic acids in the vicinity of the retinal chromphore. These photochemical conversions are the basis of permanent two-photon data storage in BR and are of critical importance for application of microbial opsins in optogenetics.
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