Red Shift in the Absorption Spectrum of Phototropin LOV1 upon the Formation of a Semiquinone Radical: Reconstructing the Orbital Architecture

深铬移 光化学 嗜光蛋白 黄素单核苷酸 材料科学 化学 黄素组 隐色素 物理 核磁共振 荧光 基因 生物钟 生物化学 量子力学
作者
Patrick Kurle,Christian Wiebeler,Lisa Köhler,Ruonan Qin,Ziyue Zhao,Mantas Šimėnas,Andreas Pöppl,Jörg Matysik
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:128 (18): 4344-4353
标识
DOI:10.1021/acs.jpcb.4c00397
摘要

Flavin mononucleotide (FMN) is a ubiquitous blue-light pigment due to its ability to drive one- and two-electron transfer reactions. In both light-oxygen-voltage (LOV) domains of phototropin from the green algae Chlamydomonas reinhardtii, FMN is noncovalently bound. In the LOV1 cysteine-to-serine mutant (C57S), light-induced electron transfer from a nearby tryptophan occurs, and a transient spin-correlated radical pair (SCRP) is formed. Within this photocycle, nuclear hyperpolarization is created by the solid-state photochemically induced dynamic nuclear polarization (photo-CIDNP) effect. In a side reaction, a stable protonated semiquinone radical (FMNH·) forms undergoing a significant bathochromic shift of the first electronic transition from 445 to 591 nm. The incorporation of phototropin LOV1-C57S into an amorphous trehalose matrix, stabilizing the radical, allows for application of various magnetic resonance experiments at ambient temperatures, which are combined with quantum-chemical calculations. As a result, the bathochromic shift of the first absorption band is explained by lifting the degeneracy of the molecular orbital energy levels for electrons with alpha and beta spins in FMNH· due to the additional electron.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sunny发布了新的文献求助10
刚刚
Brooks完成签到,获得积分10
刚刚
科研吴彦祖完成签到,获得积分10
1秒前
毛头侠完成签到,获得积分10
3秒前
眼睛大的安阳完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
现实的如花完成签到 ,获得积分10
4秒前
JW流年完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.1应助king19861119采纳,获得10
4秒前
5秒前
ffieqc完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
TOM发布了新的文献求助10
8秒前
西西完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
CJY发布了新的文献求助10
10秒前
秦善斓完成签到,获得积分10
10秒前
巴斯巴斯完成签到,获得积分10
10秒前
陈平安发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
紫色de泡沫完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
tlqsysu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
汤姆完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Hello应助寒冷的迎南采纳,获得20
16秒前
16秒前
16秒前
医学事业完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
汤姆发布了新的文献求助10
18秒前
Rainyin发布了新的文献求助30
18秒前
我是老大应助羊羊羊采纳,获得10
19秒前
_hyl完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
张莹完成签到,获得积分20
21秒前
21秒前
小骨头完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6413325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232272
关于积分的说明 17474264
捐赠科研通 5466019
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888153
邀请新用户注册赠送积分活动 1864840
关于科研通互助平台的介绍 1703108