Proton transfer and conformational dynamics in the M2-to-O steps of the bacteriorhodopsin photocycle

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Es werden Computersimulationen des Photozyklus von Bacteriorhodopsin, ausgehend vom photoisomerisierten Zustand, durchgeführt. Als Anfangsgeometrien werden für diese Simulationen Strukturen des Proteins in verschiedenen Zwischenstufen verwendet, die erst kürzlich experimentell ermittelt wurden. Den Berechnungen liegt als Methode die "Molekulare Kinematik" zugrunde, die den Weg minimaler Energie zwischen zwei bekannten Endzuständen im Konformationsraum bestimmt, kombiniert mit einem quanten- und molekularmechanischen Ansatz zur Modellierung. Wege des Protonentransfers sowie der strukturellen Veränderungen im Protein werden so ermittelt und bieten Einsicht, in welcher Weise beide miteinander gekoppelt sind. Zusätzlich werden Simulationen am Halorhopodopsin zum Verständnis des Pumpmechanismus von Chloridionen durchgeführt.