Conference publications

Abstracts

XXII conference

Photo-induced processes and their role in bacteriorhodopsin reaction dynamics

Degtyareve O.V., Terpugov E.L.

ICB RAS, Russia, 142290, Pushchino, Institutskaya str. 3, +7(4967) 73-93-93

В работе представлен анализ последних достижений, касающихся наблюдения и понимания фото-реакционной динамики в ретиналь-содержащих белках, в частности, в бактериородопсине (БР). Особое внимание уделено ретиналь-белковому взаимодействию и механизму фотоактивации белка, которые в настоящее время все еще слабо поняты.

В работе проведен анализ литературных и собственных экспериментальных данных, показывающих важное физиологическое значение высоких природных нелинейно-оптических свойств в функционировании БР. Показано, что электронная поляризация и фотоиндуцированные процессы, не связанные с изомеризацией ретиналя являются двумя фотоактивационными каналами в белке.

Представленные в настоящей работе факты свидетельствуют о том, что белок в отсутствие поглощения может напрямую активироваться видимым светом [1,2]. Фото-активация БР может включать в себя ряд нелинейных механизмов - ориентационный и механизм, связанный с генерацией стимулированного ИК-излучения. Эти фотоиндуцированные процессы, не затрагивающие населенностей электронных уровней хромофорного ретиналя, но создающие внутри белка высокие напряженности электрических полей и центры инфракрасного излучения, могут оказывать существенное влияние на вне- и внутримолекулярные взаимодействия, инициируя структурные перестройки непосредственно внутри белковой глобулы. Внутримолекулярное движение белка [1] и зарождение функционально важного ИК-излучения в средней ИК-области [3] происходят на временной шкале реакции фотоизомеризации БР.

Литература

1. Diller R., Primary photoinduced protein response in bacteriorhodopsin and sensory rhodopsin  //J. Am. Chem. Soc. v. 131, no. 41, 2009. Pp. 14868-14878.

2. Дегтярева О.В. Фотоиндуцированные процессы и их роль в функционировании бактериородопсина// Доктор. дис.-я - ИБК РАН, Пущино, 2014. 165 Cc.

3. Groma, G. I., Colonna A., Martin J.-L., H.Vos Marten Vibrational motions associated with primary processes in bacteriorhodopsin studied by coherent infrared emission spectroscopy // Biophys. J. v. 100, no. 6, 2011. Pp. 1578–1586.

• view as PDF (in Russian) (PDF)