Оптика и спектроскопия
Авторам
Анизотропная релаксация возбужденных состояний кофермента FAD, связанного с бактериальной диафоразой
Российский научный фонд, Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами», 23-22-00230
Горбунова И.А.1, Яшков Д.В.1, Волков Д.А.1, Сасин М.Э.1, Васютинский О.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия 
Email: i.gorbunova@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 20 марта 2024 г.
В окончательной редакции: 28 мая 2024 г.
Принята к печати: 29 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 19 июля 2024 г.
Экспериментально исследована динамика возбужденного состояния кофермента FAD в свободный форме и FAD, связанного с ферментом диафораза. Исследования проведены посредством регистрации временной зависимости поляризованной флуоресценции методом времякоррелированного счета фотонов после возбуждения молекул FAD фемтосекундными лазерными импульсами. Установлено, что динамика возбужденного состояния комплексов FAD-диафораза существенно отличается от динамики возбужденного состояния свободного FAD в буферном растворе. Показано, что свободный FAD характеризуется четырьмя временами затухания флуоресценции, лежащими в диапазоне от нескольких пикосекунд до нескольких наносекунд, в то время как для комплекса FAD-диафораза наблюдались два времени затухания флуоресценции. При исследовании затухания поляризации флуоресценции комплекса FAD-диафораза обнаружено субнаносекундное время затухания taubv = 130 ps. Показано, что это время деполяризации флуоресценции обусловлено анизотропной колебательной релаксацией в возбужденном состоянии FAD, которая приводит к вращению дипольного момента перехода FAD вследствие перестройки конфигурации ядер молекулы после возбуждения. Ключевые слова: FAD, диафораза, поляризованная флуоресценция, TCSPC, анизотропия, время жизни флуоресценции.
- S.D.M. Islam, T. Susdorf, A. Penzkofer, P. Hegemann. Chem. Phys., 295, 137-149 (2003). DOI: 10.1016/j.chemphys.2003.08.013
- M.V. Shirmanova, I.N. Druzhkova, M.M. Lukina, V.V. Dudenkova, N.I. Ignatova, L.B. Snopova, V.I. Shcheslavskiy, V.V. Belousov, E.V. Zagaynova. Sci. Rep., 7, 8911 (2018). DOI: 0.1038/s41598-017-09426-4
- C. Stringari, L. Abdeladim, G. Malkinson, P. Mahou, X. Solinas, I.I. Lamarre, S. Brizion, J.-B. Galey, W. Supatto, R. Legouis, A.-M. Pena, E. Beaurepaire. Sci. Rep., 7, 3792 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-03359-8
- X. Wang, Y. Xie, M. Huang, L. Yao, Y. Wang, Y. Fei, J. Ma, L. Mi. IEEE J. Selected Topics in Quant. Electron., 25, 12019 (2019). DOI: 10.1109/JSTQE.2018.2889429
- A.A. Heikal. Biomark. Med., 4 (2), 241-263 (2010). DOI: 10.2217/bmm.10.1
- R. Schmitz, K. Tweed, C. Walsh, A. J. Walsh, M. C. Skala. J. Biomed. Optics, 26, (2021). DOI: 10.1117/1.jbo.26.5.056502
- A. Sengupta, R.V. Khade, P. Hazra. J. Photochem. Photobiol. A, 221 (1), 105-112 (2011). DOI: 10.1016/j.jphotochem.2011.04.033
- N. Nakashima, K. Yoshihara, F. Tanaka, K. Yagi. J. Biol. Chem., 255, 5261-5263 (1980). DOI: 10.1016/s0021-9258(19)70779-0
- P.A.W. van den Berg, A. van Hoek, A.J.W.G. Visser. J. Biophys., 87, 2577-2586 (2004). DOI: 10.1529/biophysj.104.040030
- E. Nishimoto1, Y. Aso, T. Koga, S. Yamashita. J. Biochem., 140, 349-357 (2006). DOI: 10.1093/jb/ mvj156
- T. Fukamichi, E. Nishimoto. J. Fluoresc., 25 (3), 577-583 (2015). DOI: 10.1007/ s10895-015-1537-x
- P.I.H. Bastiaens, A.V. Hoek, W.J.H.V. Berkel, A.D. Kok, A.J.W.G. Visser. J. Biochem., 31, 7061-7068 (1992). DOI: 10.1021/bi00146a006
- S. Huang, A.A. Heikal, W.W. Webb. Photodiagnosis Photodyn. Ther., 82 (5), 2811-2825 (2002). DOI: 10.1016/S0006-3495(02)75621-X
- R. Cao, H.K. Wallrabe, A. Periasamy. J. Biom. Opt., 25, 1 (2020). DOI: 10.1117/1.jbo.25.1.014510
- Q. Yu, A.A. Heikal. J. Photochem. Photobiol. B, 95 (1), 46-57 (2009). DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2008.12.010
- P.I. Bastiaens, A. van Hoek, J.A. Benen, J.-C. Brochon, A.J. Visser. J. Biophys., 63, 839-853 (1992). DOI: 10.1016/S0006-3495(92)81659-4
- J.R. Lakowicz, H. Szmacinski, K. Nowaczyk, M.L. Johnson. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 89, 1271-1275 (1992). DOI: 10.1073/pnas.89.4.1271
- P.A.W. van den Berg, K.A. Feenstra, A.E. Mark, H.J.C. Berendsen, A.J.W.G. J. Phys. Chem. B, 106, 8858-8869 (2002). DOI: 10.1021/jp020356s
- A.J. Visser, A. van Hoek. Photochem. Photobiol., 33, 35-40 (1981). DOI: 10.1111/j.1751-1097.1981.tb04293.x
- A.J.W.G. Visser, H.-J. Grande, C. Veeger. Bioph. Chem., 12, 35-49 (1980). DOI: 10.1016/0301-4622(80)80037-8
- I. Gorbunova, M. Sasin, D. Golyshev, A. Semenov, A. Smolin, Y.M. Beltukov, O.S. Vasyutinskii. J. Phys. Chem. B, 125 (34), 9692-9707 (2021). DOI: 10.1021/acs.jpcb.1c04226
- A. Ambrus, B. Torocsik, L. Tretter, O. Ozohanics, V. Adam-Vizi. Human Molecular Genetics, 20, 2984-2995 (2011). DOI: 10.1093/hmg/ddr202
- N.E. Babady, Y.P. Pang, O. Elpeleg, G. Isaya. Proc. Nat. Acad. of Sci., 104 (15), 6158-6163 (2007). DOI: 10.1073/pnas.0610618104
- W.S. Kunz, W. Kunz. Biochim. et Biophys. Acta --- General Subjects, 841 (3), 237-246 (1985). DOI: 10.1016/0304-4165(85)90064-9
- S. Denicke, K.-H. Gericke, A.G. Smolin, P.S. Shternin, O.S. Vasyutinskii. J. Phys. Chem. A, 114, 9681-9692 (2010). DOI: 10.1021/jp101403x
- M.E. Sasin, A.G. Smolin, K.-H. Gericke, E. Tokunaga, O.S. Vasyutinskii. Phys. Chem. Chem. Phys., 20, 19922-19931 (2018). DOI: 10.1039/c8cp02708k
- I.A. Gorbunova, M.E. Sasin, J. Rubayo-Soneira, A.G. Smolin, O.S. Vasyutinskii. J. Phys. Chem. B, 124, 10682-10697 (2020). DOI: 10.1021/acs.jpcb.0c07620
- M.E. Sasin, I.A. Gorbunova, N.O. Bezverkhnii, Y.M. Beltukov, O.S. Vasyutinskii, J. Rubayo-Soneira. Tech. Phys. Lett., 45, 672-674 (2019). DOI: 10.1134/s1063785019070101
- J.R. Lakowicz. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed. (Springer, NY., 2006). DOI: 10.1007/978-0-387-46312-4
- I.A. Gorbunova, M.E. Sasin, Y.M. Beltukov, A.A. Semenov, O.S. Vasyutinskii. Phys. Chem. Chem. Phys., 22, 18155-18168 (2020). DOI: 10.1039/D0CP02496A
- M.K. Krasnopevtseva, V.P. Belik, I.V. Semenova, A.G. Smolin, A.A. Bogdanov, O.S. Vasyutinskii. Tech. Phys. Lett., 46 (6), 614-616 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020060218
- M.S. Islam, M. Honma, T. Nakabayashi, M. Kinjo, N. Ohta. Int. J. Mol. Sci., 14 (1), 1952-1963 (2013). DOI: 10.3390/ijms14011952
- T. Nakabayashi, M.S. Islam, N. Ohta. J. Phys. Chem. B, 114 (46), 15254-15260 (2010). DOI: 10.1021/jp1063066
- T. Toyoda, K. Suzuki, T. Sekiguchi, L.J. Reed, A. Takenaka. J. Biochem, 123, 668-674 (1998). DOI: 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021989
- L. Radoszkowicz, D. Huppert, E. Nachliel, M. Gutman. J. Phys. Chem. A, 114 (2), 1017-1022 (2010). DOI: 10.1021/jp908766e
- H. Grajek, I. Gryczynski, P. Bojarski, Z. Gryczynski, S. Bharill, L. Kulak. Chem. Phys. Lett., 439, 151-156 (2007). DOI: 10.1016/j.cplett.2007.03.042
- S. Chakraborty, M. Sakka, T. Kimura, K. Sakka. Biosci. Biotechnol. Biochem., 72 (4), 982-988 (2008). DOI: 10.1271/bbb.70724
- E. Szabo, A. Ambrus. Biologia Futura, 74 (1), 109-118 (2023). DOI: 10.1007/s42977-023-00155-6
- V. Massey, O. Gibson, C. Veeger. J. Biochem., 77, 341-351 (1960). DOI: 10.1042/bj0770341
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
