Time-resolved IR spectroscopy reveals mechanistic details of ion transport in the sodium pump Krokinobacter eikastus rhodopsin 2

文献情報

出版日 2019-02-01
DOI 10.1039/C8CP07418F
インパクトファクター 3.676
著者

Marvin Asido, Peter Eberhardt, Clara Nassrin Kriebel, Markus Braun, Clemens Glaubitz, Josef Wachtveitl


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要旨

We report a comparative study on the structural dynamics of the light-driven sodium pump Krokinobacter eikastus rhodopsin 2 wild type under sodium and proton pumping conditions by means of time-resolved IR spectroscopy. The kinetics of KR2 under sodium pumping conditions exhibits a sequential character, whereas the kinetics of KR2 under proton pumping conditions involves several equilibrium states. The sodium translocation itself is characterized by major conformational changes of the protein backbone, such as distortions of the α-helices and probably of the ECL1 domain, indicated by distinct marker bands in the amide I region. Carbonyl stretch modes of specific amino acid residues helped to elucidate structural changes in the retinal Schiff base moiety, including the protonation and deprotonation of D116, which is crucial for a deeper understanding of the mechanistic features in the photocycle of KR2.

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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.

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