A Conclusive Mechanism of the Photoinduced Reaction Cascade in Blue Light Using Flavin Photoreceptors

化学 黄素组 发色团 黄素单核苷酸 异构化 QM/毫米 光化学 周环反应 立体化学 分子动力学 计算化学 有机化学 催化作用
作者
Keyarash Sadeghian,Marco Bocola,Martin Schütz
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:130 (37): 12501-12513 被引量:103
标识
DOI:10.1021/ja803726a
摘要

On the basis of extensive first-principle calculations within the framework of quantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM), a conclusive mechanism for the formation of the signaling state of blue light using flavin (BLUF) domain proteins is proposed which is compatible with the experimental data presently available. Time-dependent density functional, as well as advanced coupled cluster response theory was employed for the QM part in order to describe the relevant excited states. One of the key residues involved in the mechanism is the glutamine adjacent to the flavin chromophore. The reaction cascade, triggered by the initial photoexcitation of the flavin chromophore, involves isomerization of this residue but no rotation as assumed previously. The fact that only the environment, but not the flavin chromophore by itself, is chemically transformed along the individual steps of the mechanism is unique for biological photoreceptors. The final isomer of the glutamine tautomer, i.e., the imidic acid, is further stabilized by the interchange of a methionine residue in the binding pocket with a tryptophan residue. The flip of these two residues might be the trigger for the large conformational change of this protein which is consequently transmitted as the signal to the biological environment.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
自然沁完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
我爱学习完成签到,获得积分10
1秒前
贲孱完成签到,获得积分10
1秒前
无风之旅完成签到,获得积分10
1秒前
pio发布了新的文献求助10
1秒前
renkemaomao完成签到,获得积分10
1秒前
gaoww完成签到,获得积分10
2秒前
哈牛柚子鹿完成签到,获得积分10
2秒前
章鱼小丸子完成签到,获得积分10
2秒前
那小子真帅完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
方hh完成签到,获得积分10
3秒前
SaSa完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
zhuling发布了新的文献求助10
3秒前
派大星发布了新的文献求助10
3秒前
深年完成签到,获得积分10
3秒前
huangbing123完成签到 ,获得积分10
3秒前
liuye0202完成签到,获得积分10
4秒前
稳重的冰薇完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
顺利的冰海完成签到,获得积分10
5秒前
干净冰露完成签到,获得积分20
5秒前
洪汉完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助AL采纳,获得10
6秒前
milly完成签到,获得积分10
6秒前
搞科研的静静完成签到,获得积分10
6秒前
文轩完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助无辜的薯片采纳,获得10
6秒前
小孙完成签到,获得积分20
6秒前
KL发布了新的文献求助10
6秒前
迷人宛完成签到,获得积分10
6秒前
ZCM完成签到,获得积分10
6秒前
AI imaging完成签到,获得积分10
7秒前
彭于晏应助九月鹰飞采纳,获得10
8秒前
大胆的弼完成签到,获得积分10
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
8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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660031
关于积分的说明 14727408
捐赠科研通 4599888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524520
邀请新用户注册赠送积分活动 1494877
关于科研通互助平台的介绍 1464977