Die effektive Konjugationslänge ist für die spektrale Verschiebung im rot/grün schaltenden Cyanobakteriochrom Slr1393g3 verantwortlich

Abstract

Der Ursprung der spektralen Verschiebung in dem von rot zu grüns chaltenden Cyanobakteriochrom Slr1393g3 wurde durchV erwendung von kombinierten quantenmechanischen/molekularmechanischen Simulationen identifiziert. Dieses Protein, das mit klassischen Phytochromen verwandt ist, trägt das offenkettige Tetrapyrrolderivat Phycocyanobilin als Chromophor.Unsere Rechnungen zeigen, dass die effektive Konjugationslänge im Chromophor nachI somerisierung von rot-zu grün-absorbierender Form kürzer wird.D ies ist durch das Ausmaß der Planaritätimgesamten Chromophor bedingt. Große Verdrillungen finden sich fürd ie terminalen Pyrrol-Ringe Aund D. Interessanterweise trägt der D-Ring stärker zur Farbabstimmung des Photoprodukts bei, obwohl die Verdrillung des A-Rings grçßer wird. Da unsere Rechnungen zeigen, dass es bevorzugt die Verdrillung des D-Rings ist, die die Absorption des Photoprodukts reguliert, kçnnen Mutationen vorgeschlagen werden, die die D-Ring-Verdrillung beeinflussen, um zu einer vorhersagbaren Absorption des Photoprodukts zu gelangen und somit Cyanobakteriochrome fürb iotechnologische Anwendungen wie Optogenetik und Bioimaging,m aßzuschneidern.