เราจัดหาแบคทีเรีย Rhodopsin โปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์ Bacteriorhodopsin bacteriopsin, HsBR

โปรตีนที่ปราศจากเซลล์ของเราได้รับฟังก์ชั่นการตรวจสอบ

บทนำ

Bacteriorhodopsin (BR) เป็นโปรตีน 7-transmembrane ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องสูบโปรตอนแบบใช้แสงในอาร์คีบัคทีเรียเนื่องจากลิแกนด์สีที่ถูกพันธะโควาเลนซ์ทำให้ BR ถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะโปรตีนควบคุมเมมเบรนเช่นการตรวจสอบการตกผลึกและการทดลองทางชีวเคมี / ชีวฟิสิกส์

โครงสร้าง

Bacteriorhodopsin เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์หนึ่งที่มักพบในแผ่นผลึกสองมิติที่รู้จักกันในชื่อ "เยื่อหุ้มสีม่วง" ซึ่งสามารถครอบครองได้ถึงเกือบ 50% ของพื้นที่ผิวของเซลล์ Archaealองค์ประกอบที่ทำซ้ำของโครงตาข่ายหกเหลี่ยมนั้นประกอบด้วยโซ่โปรตีนที่เหมือนกันสามโซ่แต่ละอันหมุนไป 120 องศาเมื่อเทียบกับโซ่อื่น ๆแต่ละห่วงโซ่มีเซมิคอนดักเตอร์อัลฟ่า 7 ตัวและมีโมเลกุลหนึ่งของเรตินัสฝังอยู่ภายในโครงสร้างทั่วไปของโปรตีนเรติน

ฟังก์ชัน

Bacteriorhodopsin เป็นของ rhodopsins จุลินทรีย์พวกมันมีความคล้ายคลึงกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง rhodopsins ซึ่งเป็นเม็ดสีที่รับรู้ถึงแสงในเรตินาRhodopsins ยังมีจอประสาทตา;อย่างไรก็ตามหน้าที่ของ rhodopsin และ bacteriorhodopsin นั้นแตกต่างกันและมีข้อ จำกัด ที่คล้ายคลึงกันในลำดับกรดอะมิโนทั้ง rhodopsin และ bacteriorhodopsin อยู่ในตระกูลตัวรับโปรตีน 7TM แต่ rhodopsin เป็นตัวรับโปรตีนคู่ G และ bacteriorhodopsin ไม่ได้

โมเลกุล bacteriorhodopsin เป็นสีม่วงและมีประสิทธิภาพมากที่สุดในการดูดซับแสงสีเขียว (ความยาวคลื่น 500-650 นาโนเมตรโดยมีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ 568 นาโนเมตร)Bacteriorhodopsin มีการกระตุ้นคลื่นความถี่ในวงกว้างสำหรับความยาวคลื่นการตรวจจับระหว่าง 700 และ 800 นาโนเมตรนั้นมีการตรวจจับการปล่อยที่ตรวจพบได้สำหรับความยาวคลื่นการกระตุ้นระหว่าง 470 นาโนเมตรและ 650 นาโนเมตร (โดยมีค่าสูงสุดที่ 570 นาโนเมตร)เมื่อสูบที่ 633 นาโนเมตรสเปกตรัมการปล่อยมีความเข้มที่ประเมินได้ระหว่าง 650 นาโนเมตรและ 850 นาโนเมตร

การถ่ายโอนโปรตอนหลักในโฟโตไซเคิลของแบคทีเรียกลุ่ม Protonatable และโมเลกุลของน้ำที่ถูกผูกไว้ซึ่งมีความสำคัญสำหรับกิจกรรมการขนส่งจะแสดงเป็นแท่งแทนและทรงกลมสีน้ำเงินตามลำดับ (PDB ID: 1C3W)ตัวเลขที่มีลูกศรแสดงลำดับของปฏิกิริยาการถ่ายโอนโปรตอนการเปลี่ยนที่สอดคล้องกันระหว่างโฟโตอินเทอร์มีเดียนกลางจะถูกระบุไว้ในสิ่งที่ใส่เข้าไปTM helices แสดงในสีต่อไปนี้: A, blue;B นกเป็ดน้ำ;C, เขียว;D, สีเขียวมะนาว;E, สีเหลือง;F ส้มG, สีแดง;และ chromophore นั้นปรากฎเป็นแท่งสีดำtransfer การถ่ายโอนโปรตอนจาก RSBH⁺ถึงตัวรับโปรตอนหลัก Asp85;release การปลดปล่อยโปรตอนไปยังตัวกลางที่อยู่นอกเซลล์จากการปลดปล่อยโปรตอน③การตอบโต้ของ RSB จากผู้บริจาคโปรตอนหลัก Asp96;④ repotonation ของ Asp96 จากไซโตพลาซึมกลางtransfer การเคลื่อนย้ายโปรตอนจาก Asp85 ไปยังคอมเพล็กซ์ที่ปลดปล่อยโปรตอน

ข้อมูลข้างต้นเป็นคำพูดจาก Chem Rev. 2014 8 มกราคม114 (1): 126–163เผยแพร่ออนไลน์ 2013 23 ธันวาคมดอย: 10.1021 / cr4003769

สเปค