A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Photoactive Yellow Protein Chromophore Photoisomerizes around a Single Bond if the Double Bond Is Locked (2020)
Mustalahti, S., Morozov, D., Luk, H. L., Pallerla, R. R., Myllyperkiö, P., Pettersson, M., Pihko, P. M., & Groenhof, G. (2020). Photoactive Yellow Protein Chromophore Photoisomerizes around a Single Bond if the Double Bond Is Locked. Journal of Physical Chemistry Letters, 11(6), 2177-2181. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c00060
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Mustalahti, Satu; Morozov, Dmitry; Luk, Hoi Ling; Pallerla, Rajanish R.; Myllyperkiö, Pasi; Pettersson, Mika; Pihko, Petri M.; Groenhof, Gerrit
Lehti tai sarja: Journal of Physical Chemistry Letters
eISSN: 1948-7185
Julkaisuvuosi: 2020
Volyymi: 11
Lehden numero: 6
Artikkelin sivunumerot: 2177-2181
Kustantaja: American Chemical Society
Julkaisumaa: Yhdysvallat (USA)
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c00060
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Osittain avoin julkaisukanava
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/68018
Tiivistelmä
Photoactivation in the Photoactive Yellow Protein, a bacterial blue light photoreceptor, proceeds via photo-isomerization of the double C=C bond in the covalently attached chromophore. Quantum chemistry calculations, however, have suggested that in addition to double bond photo-isomerization, the isolated chromophore and many of its analogues, can isomerize around a single C-C bond as well. Whereas double bond photo-isomerization has been observed with x-ray crystallography, experimental evidence for single bond photo-isomerization is currently lacking. Therefore, we have synthesized a chromophore analogue, in which the formal double bond is covalently locked in a cyclopentenone ring and carried out transient absorption spectroscopy experiments in combination with non-adiabatic molecular dynamics simulations to reveal that the locked chromophore isomerizes around the single bond upon photo-activation. Our work thus provides experimental evidence for single bond photo-isomerization in a photoactive yellow protein chromophore analogue and suggests that photo-isomerization is not restricted to the double bonds in conjugated systems. This insight may be useful for designing light-driven molecular switches or motors.
YSO-asiasanat: valokemia; kemialliset sidokset; proteiinit; isomeria
Vapaat asiasanat: photoactivation; photo-isomerization; photoactive yellow protein; single bond; double bond
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- BioExcel-2
Centre of Excellence for Computational Biomolecular Research- Groenhof, Gerrit
- Euroopan komissio
- Karboksylaattikatalyysi: synteettisen ja biologisen katalyysin yhdistäminen
- Pihko, Petri
- Suomen Akatemia
- Molekyylin kemian ohjaaminen pintaplasmonien avulla
- Groenhof, Gerrit
- Suomen Akatemia
- FluProCad: valmis ohjelmisto tietokoneavusteiseen fluoresoivien proteiinien suunnitteluun
- Groenhof, Gerrit
- Suomen Akatemia
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2020
JUFO-taso: 3