Ultraschnelle Schwingungsdynamik von biologischen Photosystemen mit trans-cis-Isomerisierungsreaktionen

具有反式-顺式异构化反应的生物光系统的超快振动动力学

• 批准号: 5447382
• 负责人: Professor Dr. Rolf Diller
• 金额: --
• 依托单位: Weizmann Institute of Science
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5447382?language=en
• 关键词: Ultraschnelle; Schwingungsdynamik; von; biologischen; Photosystemen

Es soll die schnelle molekulare Dynamik von lichtinduzierten trans-cis-Isomerisierungsreaktionen in zwei Klassen von biologisch relevanten Photosystemen, Retinalproteine und Phytochrome, untersucht werden. Dafür soll insbesondere die Sub-Pikosekunden zeitaufgelöste Infrarot-Schwingungsspektroskopie zum Einsatz kommen. Deren Zeitauflösung (ca. 200 fs) und zugänglicher spektraler Bereich (mittleres Infrarot) erlauben den Zugriff auf die Reaktions-induzierten Änderungen des Schwingungsspektrums vom Chromophor und seiner (Protein-) Umgebung während und kurz nach der ultraschnellen Photoreaktion. Dadurch kann die Information, die bisher durch Femtosekunden-zeitaufgelöste Absorptionsspektroskopie im sichtbaren Spektralbereich an einer Reihe von Systemen gewonnen wurde, entscheidend erweitert werden. Dies betrifft insbesondere die damit mögliche Beschreibung der strukturellen reaktiven Dynamik des Chromophors sowie schneller Relaxationsprozesse im Chromophor und seiner Umgebung. Das Potential der Methode wurde kürzlich vom Antragsteller im Fall Bakteriorhodopsin demonstriert, soll vertieft und erstmals auf weitere Retinalproteine und Phytochrome (jeweils native als auch modifizierte) übertragen werden. Der Erkenntnisgewinn liegt erstens in der Klärung der Reaktionswege in den jeweils untersuchten Systemen und zweitens in der aus dem Vergleich erwachsenden Information über die Gestaltungsmöglichkeit der S1-Potentialoberfläche des Chromophors innerhalb der jeweiligen Klasse von stark homologen Chromoproteinen.

这是在与光系统、视网膜蛋白和光敏色素有关的两种生物学中，通过反式-顺式-异构体反应产生的分子动力学原理，可用于韦尔登的研究。Dafür soll insbesondere die Sub-Pikosekunden zeitaufgelöste Infrarot-Schwingungsspektroskopie zum Einquirkommen.德伦·蔡陶弗洛松（英语：Deren Zeitauflösung）200 fs）和zugänglicher spektraler Bereich（mittleres Infrarot）erlauben den Zugriff auf die Reaktions-induzierten Änderungen des Schwingungssspektrums vom Chromophor und seiner（蛋白质）Umgebung während und kurz nach der ultraschnellen Photorektion.数据可以通过在特定的语音领域中的Femtosekunden-zeitaufgelöste Absorptionsspektroskopie来获取，这是一个系统的核心部分，可以韦尔登。Dies betrifft insbesondere die damit mögliche Beschreibung der structurellen reaktiven Dynamik des Chromophors sowie schneller Relaxationsprozesse im Chromophor und seiner Umgebung.该方法的潜力在于通过在秋季对视网膜视紫红质进行验证，解决视网膜蛋白和光敏色素（天然宝石也可进行修饰）的垂直和垂直测试。Der Erkenntnisgewinn liegt erstens in der Klärung der Reaktionswege in den jeweils untersuchten Systemen and zweitens in der aus dem Vergleich erwachsenden Information über die Gestaltungsmöglichkeit der S1-Potentialoberfläche des Chromophors innerhalb der jeweiligen Klasse von stark homologen Chromoproteinen.