БИОХИМИЯ, 2010, том 75, вып. 1, с. 34–45
УДК 577 354.2
Фемтосекундная динамика образования первичных продуктов фотопревращения зрительного пигмента родопсина
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: родопсин, фотородопсин, батородопсин, фемтосекундная абсорбционная лазерная спектроскопия, когерентная реакция, волновые пакеты.
Аннотация
Методом фемтосекундной абсорбционной лазерной спектроскопии с временным разрешением 30 фс исследована динамика когерентного процесса фотоизомеризации 11-цис-ретиналя в родопсине быка. Возбуждение осуществляли фемтосекундными импульсами с длинами волн 500, 535 и 560 нм, что приводило к созданию различных начальных франк-кондоновских состояний и соответственно к различным значениям колебательной энергии молекулы в электронно-возбужденном состоянии. Измерена временнáя эволюция дифференциальных спектров поглощения родопсина после фемтосекундного возбуждения в спектральном диапазоне 400–720 нм. Исследованы осцилляции разрешенных во времени сигналов поглощения продуктов реакции – фотородопсина, содержащего колебательно-возбужденный полностью-транс-ретиналь, и родопсина в основном состоянии, содержащего колебательно-возбужденный 11-цис-ретиналь. Показано, что эти осцилляции отражают динамику когерентных колебательных волновых пакетов. Методом фурье-анализа осцилляций определены частоты, амплитуды и начальные фазы различных колебательных мод, вдоль которых происходит движение волновых пакетов в обоих продуктах. Основными установленными колебательными модами являются 62, 160 см–1 для фотородопсина и 44, 142 см–1 для родопсина в основном состоянии с 11-цис-ретиналем. Показано, что данные колебательные моды непосредственно участвуют в рассматриваемой когерентной реакции и их амплитуда в спектре мощности, полученном фурье-преобразованием кинетических кривых, зависит от длины волны возбуждения родопсина.