蛋白质中的电荷转移反应对生命非常重要,例如修复DNA的光解酶,但结构动力学的作用仍不清楚。
在这里,使用飞秒X射线晶体学,哥德堡大学Sebastian Westenhoff等报告了果蝇(6-4)光裂合酶中电子沿着四个保守的色氨酸酶链转移时发生的结构变化。
本文要点:
(1)
在飞秒和皮秒延迟下,第一个色氨酸对黄素的光还原导致关键天冬酰胺、保守盐桥和附近水分子重排的定向结构反应。我们检测到第二个色氨酸附近从1 ps到20 ps的电荷诱导结构变化,确定附近的甲硫氨酸是氧化还原链的活跃参与者,并从第四个色氨酸附近的20 ps开始。光解酶经历了高度定向和精心定时的结构调整。
(2)
这质疑了Marcus理论中线性溶剂响应近似的有效性,并表明进化已经优化了快速蛋白质波动以实现最佳电荷转移。
参考电竞投注官网 :
Cellini, A., Shankar, M.K., Nimmrich, A. et al. Directed ultrafast conformational changes accompany electron transfer in a photolyase as resolved by serial crystallography. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-023-01413-9
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01413-9