Biophysical studies of the mechanisms of charge separation and recombination in bacterial photosynthetic reaction centers

细菌光合反应中心电荷分离与重组机制的生物物理研究

基本信息

  • 批准号:
    182537781
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Fellowships
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2009-12-31 至 2011-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Photosynthesis is the most important process for solar energy conversion on earth. The energy is used to drive important cellular processes such as synthesis of ATP or NADPH, which are subsequently used to reduce CO2 to carbohydrates. The primary reactions of photosynthesis occur in the reaction center (RC), which is a membrane-integral pigment-protein. A striking feature of the RC structure is the presence of an approximate local C2 axis of symmetry defined by the photosynthetic pigmets in the so-called L- and M-branches. An important question in this context is how the organized environment in proteins modulates the spectral and redox properties of bound prosthetic groups with important functional consequences such as electron transfer (ET) almost exclusively along the L-branch. The aim of this project is to investigate the molecular mechanisms of electron transfer processes in wild-type bacterial photosynthetic reaction centers and several mutants that lack the Bacteriopheophytin cofactor HL resulting in a high yield M-side ET. For this goal RCs from purple bacteria like Rhodobacter sphaeroides or Rhodobacter capsulatus are ideally suited. They allow a direct observation of the light-induced electron transfer processes since the fully functional RC can be isolated biochemically and protocols were developed to manipulate the RC structure by site-directed mutagenesis. From the proposed studies a deeper insight into the mechanism of the unidirectionality of charge-transfer is expected. In detail, solid-state NMR experiments like photo-CIDNP and REDOR are envisaged to obtain local structural information on a particular tyrosyl that is believed to modulate reaction energetics and triggers the key step of charge separation.
光合作用是地球上太阳能转化最重要的过程。该能量用于驱动重要的细胞过程,例如 ATP 或 NADPH 的合成,随后用于将二氧化碳还原为碳水化合物。光合作用的主要反应发生在反应中心(RC),它是一种膜整合色素蛋白。 RC 结构的一个显着特征是存在由所谓的 L 和 M 分支中的光合色素定义的近似局部 C2 对称轴。在这种情况下,一个重要的问题是蛋白质中的组织环境如何调节结合辅基的光谱和氧化还原特性,并产生重要的功能后果,例如几乎完全沿着 L 分支的电子转移 (ET)。该项目的目的是研究野生型细菌光合反应中心和几种缺乏细菌脱镁叶绿素辅因子 HL 的突变体中电子转移过程的分子机制,从而产生高产的 M 侧 ET。对于这一目标,来自球形红杆菌或荚膜红杆菌等紫色细菌的 RC 非常适合。它们允许直接观察光诱导的电子转移过程,因为功能齐全的 RC 可以通过生化方法分离,并且开发了通过定点诱变操纵 RC 结构的方案。从所提出的研究中,预计可以更深入地了解电荷转移单向性的机制。具体而言,固态核磁共振实验(如 photo-CIDNP 和 REDOR)旨在获取特定酪氨酰的局部结构信息,该酪氨酰被认为可以调节反应能量并触发电荷分离的关键步骤。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dr. Miguel Saggu其他文献

Dr. Miguel Saggu的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

脂滴聚集型小胶质细胞介导的髓鞘病变促进小鼠抑郁样行为及其机制研究
  • 批准号:
    82371528
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
星形胶质细胞介导的髓鞘吞噬参与慢性脑低灌注白质损伤的机制研究
  • 批准号:
    82371307
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Uncovering Mechanisms of Racial Inequalities in ADRD: Psychosocial Risk and Resilience Factors for White Matter Integrity
揭示 ADRD 中种族不平等的机制:心理社会风险和白质完整性的弹性因素
  • 批准号:
    10676358
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Young Sexual Minority Women's Mental Health: Developmental Trajectories, Mechanisms of Risk, and Protective Factors.
年轻性少数女性的心理健康:发展轨迹、风险机制和保护因素。
  • 批准号:
    10635506
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Impacts of Acute Ambient Air Pollution Exposure on Women's Reproductive Health: Identifying Mechanisms and Susceptible Reproductive Processes Across the Menstrual Cycle and Early Pregnancy
急性环境空气污染暴露对女性生殖健康的影响:确定月经周期和怀孕早期的机制和易受影响的生殖过程
  • 批准号:
    10645818
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Sleep and circadian rhythm phenotypes and mechanisms associated with opioid use disorder treatment outcomes
睡眠和昼夜节律表型以及与阿片类药物使用障碍治疗结果相关的机制
  • 批准号:
    10776106
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Does social motivation in adolescence differentially predict the impact of childhood threat exposure on developing suicidal thoughts and behaviors
青春期的社会动机是否可以差异预测童年威胁暴露对自杀想法和行为的影响
  • 批准号:
    10785373
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Neural mechanisms of age-related weakness
年龄相关性无力的神经机制
  • 批准号:
    10733022
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Circuit mechanisms of arbitration between distinct reinforcement learning systems
不同强化学习系统之间的仲裁电路机制
  • 批准号:
    10608739
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Maternal dietary intake of omega 3 fatty acids and birth defects
母亲膳食中欧米伽 3 脂肪酸的摄入量与出生缺陷
  • 批准号:
    10575495
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
In-depth molecular studies of dynein transport in the RPE
RPE 中动力蛋白运输的深入分子研究
  • 批准号:
    10573020
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Novel patient biomarkers and mechanisms of TKI associated Cardiotoxicity
TKI 相关心脏毒性的新型患者生物标志物和机制
  • 批准号:
    10728954
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了