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Die effektive Konjugationslänge ist für die spektrale Verschiebung im rot/grün schaltenden Cyanobakteriochrom Slr1393g3 verantwortlich
Author(s) -
Wiebeler Christian,
Rao Aditya G.,
Gärtner Wolfgang,
Schapiro Igor
Publication year - 2019
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201810266
Subject(s) - phycocyanobilin , chemistry , physics , microbiology and biotechnology , biology , cyanobacteria , genetics , phycocyanin , bacteria
Der Ursprung der spektralen Verschiebung in dem von rot zu grün schaltenden Cyanobakteriochrom Slr1393g3 wurde durch Verwendung von kombinierten quantenmechanischen/molekularmechanischen Simulationen identifiziert. Dieses Protein, das mit klassischen Phytochromen verwandt ist, trägt das offenkettige Tetrapyrrolderivat Phycocyanobilin als Chromophor. Unsere Rechnungen zeigen, dass die effektive Konjugationslänge im Chromophor nach Isomerisierung von rot‐ zu grün‐absorbierender Form kürzer wird. Dies ist durch das Ausmaß der Planarität im gesamten Chromophor bedingt. Große Verdrillungen finden sich für die terminalen Pyrrol‐Ringe A und D. Interessanterweise trägt der D‐Ring stärker zur Farbabstimmung des Photoprodukts bei, obwohl die Verdrillung des A‐Rings größer wird. Da unsere Rechnungen zeigen, dass es bevorzugt die Verdrillung des D‐Rings ist, die die Absorption des Photoprodukts reguliert, können Mutationen vorgeschlagen werden, die die D‐Ring‐Verdrillung beeinflussen, um zu einer vorhersagbaren Absorption des Photoprodukts zu gelangen und somit Cyanobakteriochrome für biotechnologische Anwendungen wie Optogenetik und Bioimaging, maßzuschneidern.