Перенос электрона в дейтерированных реакционных центрах Rhodobacter sphaeroides при 90 K по данным фемтосекундной спектроскопии^*

Аннотация

Исследовался первичный акт разделения зарядов в состояниях P⁺B_A^– и P⁺H_A^– (P – первичный донор электрона, B_A и H_A – первичный и вторичный акцепторы электрона) в нативных реакционных центрах (РЦ) Rhodobacter sphaeroides R-26 с помощью фемтосекундной спектроскопии поглощения при низкой (90 K) и комнатной температурах. Изучались когерентные осцилляции в кинетиках полосы стимулированного излучения P* (935 нм), полосы поглощения B_A^– (1020 нм) и полосы поглощения H_A (760 нм). Найдено, что в нативных РЦ, находящихся в буфере из тяжелой воды D₂O, по сравнению с образцами в обычной воде происходит изотопическое понижение фундаментальной частоты осцилляций 32 см^–1 и ее обертонов с одинаковым коэффициентом ~1,3 в полосах при 935, 1020 и 760 нм. Это позволяет предположить, что фемтосекундные осцилляции в кинетиках РЦ с частотой 32 cм^–1 вызваны вращением водородсодержащих групп, в частности молекулы воды, которая может находиться между первичным донором электрона P_B и первичным акцептором электрона B_A. Данное вращение может также проявляться в виде более высоких гармоник вплоть до шестой в стимулированном излучении P*. Вращение молекулы воды может модулировать перенос электрона от P* на B_A. Полученные результаты позволяют проследить возможный путь переноса электрона от P* на B_A вдоль цепи, состоящей из полярных атомов в соответствии с Брукхевенским протеиновым банком данных (1PRC): Mg(P_B)-N-C-N(His M200)-HOH-O = B_A. Можно предположить, что роль 32-cм^–1 модуляции в переносе электрона по данной цепи заключается в фиксации электронной плотности на B_A^– при обратимом переносе электрона, когда населенности состояний P* и P⁺B_A^– примерно равны.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: