Time-resolved spectroscopy of dye-labeled photoactive yellow protein suggests a pathway of light-induced structural changes in the N-terminal cap

文献情報

出版日 2009-03-03
DOI 10.1039/B821345C
インパクトファクター 3.676
著者

Daniel Hoersch, Harald Otto, Michael A. Cusanovich, Maarten P. Heyn


原文を見る

要旨

The photoreceptor PYP responds to light activation with global conformational changes. These changes are mainly located in the N-terminal cap of the protein, which is ∼20 Å away from the chromophore binding pocket and separated from it by the central β-sheet. The question of the propagation of the structural change across the central β-sheet is of general interest for the superfamily of PAS domain proteins, for which PYP is the structural prototype. Here we measured the kinetics of the structural changes in the N-terminal cap by transient absorption spectroscopy on the ns to second timescale. For this purpose the cysteine mutants A5C and N13C were prepared and labeled with thiol reactive 5-iodoacetamidofluorescein (IAF). A5 is located close to the N-terminus, while N13 is part of helix α1 near the functionally important salt bridge E12–K110 between the N-terminal cap and the central anti-parallel β-sheet. The absorption spectrum of the dye is sensitive to its environment, and serves as a sensor for conformational changes near the labeling site. In both labeled mutants light activation results in a transient red-shift of the fluorescein absorption spectrum. To correlate the conformational changes with the photocycle intermediates of the protein, we compared the kinetics of the transient absorption signal of the dye with that of the p-hydroxycinnamoyl chromophore. While the structural change near A5 is synchronized with the rise of the I2 intermediate, which is formed in ∼200 μs, the change near N13 is delayed and rises with the next intermediate I2′, which forms in ∼2 ms. This indicates that different parts of the N-terminal cap respond to light activation with different kinetics. For the signaling pathway of photoactive yellow protein we propose a model in which the structural signal propagates from the chromophore binding pocket across the central β-sheet via the N-terminal region to helix α1, resulting in a large change in the protein conformation.

関連文献

Theoretical study of thermoelectric properties of few-layer MoS2 and WSe2

Wen Huang, Chee Kwan Gan, Gengchiau Liang

2014-04-14 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00487F

Kink energy and kink dipole moments on vicinal Au(001) in halide electrolytes

M. Al-Shakran, G. Beltramo, M. Giesen

2014-03-17 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00448E

An acetate bound cobalt oxide catalyst for water oxidation: role of monovalent anions and cations in lowering overpotential

Subal Dey, Biswajit Mondal, Abhishek Dey

2014-04-11 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01205D

Introducing manganese complexes as redox mediators for dye-sensitized solar cells

Ishanie Rangeeka Perera, Wanchun Xiang, Torben Daeneke, Richard A. Evans, C. André Ohlin, Leone Spiccia

2013-12-06 Paper

DOI: 10.1039/C3CP54894E

Computational study of the Rayleigh light scattering properties of atmospheric pre-nucleation clusters

Jonas Elm, Patrick Norman, Merete Bilde, Kurt V. Mikkelsen

2014-04-15 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01206B

Constructing a mixed π-conjugated bridge to effectively enhance the nonlinear optical response in the Möbius cyclacene-based systems

Liwei Chen, Guangtao Yu, Wei Chen, Chunyun Tu, Xingang Zhao, Xuri Huang

2014-04-04 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00733F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

2-氟-4-イオドベンzo酸エチルエステルは有機溶媒を用いた反応であり、ドラフトチャンバーでの操作が必要です。漏洩時にはSDS参照の安全措置を講じ、PPE(防護...

205750-82-9Benzoic acid, 2-fluo...
化合物よくある質問

血根碱の主な用途は何ですか?

血根碱は主に医薬分野で利用され、抗炎症や抗がん剤としての潜在的な効果が研究されています。また、化学研究や薬物開発において、新しい薬剤設計の参考となる化合物として...

2447-54-313-Methyl[1,3]benzod...
化合物よくある質問

Methyl 3-methoxythiophene-2-carboxylateの主な用途は何ですか?

Methyl 3-メトキシスチフェン-2-カルボン酸メチルエステルは、薬品合成、染料製造、以及合成中間体としての用途が広がっています。

62353-75-7Methyl 3-methoxythio...
化合物よくある質問

丹磺酰-L-亮氨酸はどのように保存すればよいですか?

丹磺酰-L-亮氨酸は乾燥した場所で、直射日光から保護し、低温(室温以下)で保存してください。密閉容器に入れて保管することをおすすめします。

1100-22-7N-{[5-(Dimethylamino...
化合物よくある質問

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品はありますか?

5-(苄氧基)ピラミジン-4-アミンの代替品として、6-メトキシピラミジンや5-フェニルピラミジンなどが挙げられます。これらの化合物は、5-(苄氧基)ピラミジン...

92289-50-45-benzyloxypyrimidin...
化合物よくある質問

8-ヒドロキシノルデコペントアセートの物理化学的性質は何ですか?

8-ヒドロキシノルデコペントアセートはCAS番号84807-87-4の化合物で、分子量は750.02 uです。これは油溶性で、水に溶けにくい特徴があります。反応...

84807-87-4(5Z,8Z,11Z,13E,15S)-...
化合物よくある質問

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateの主な用途は何ですか?

tert-ブチル(エス)-1-ヒドロキシペンタ-4-エン-2-イルカルバamateは主に医薬品の合成材料や分析化学の試薬として使用されます。

116613-81-12-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

ブコール-L-2-フローヨルブリンについて適切な法規ガイドラインは何ですか?

ブコール-L-2-フローヨルブリン(CAS番号: 1196107-73-9)は、GHS(グローバルハザードアサessmentシステム)に基づく危害分類と表示が求...

1196107-73-92-Bromo-13,13-dimeth...
化合物よくある質問

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンの市場動向や研究トレンドはどうですか

6-ブロモ-N-環丙基-2-ピリジニニメタンは、薬理学研究や合成化学に使用される化合物であり、特に抗ウイルス薬や抗がん薬の開発に注目されています。市場では、薬物...

959237-20-86-Bromo-N-cyclopropy...
化合物よくある質問

RS-AMPÀはどのように保存すればよいですか?

RS-AMPÀは、遮光容器に保存し、室温(15〜25℃)で保管することが推奨されます。高湿や熱は物質を劣化させるため、湿度は50%以下に保つことが重要です。また...

74341-63-2(RS)-AMPA

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。