Ultrafast spectroscopy tracks carotenoid configurations in the orange and red carotenoid proteins from cyanobacteria

Autor: Diana Kirilovsky, Céline Bourcier de Carbon, Marcel Fuciman, Adjélé Wilson, Tomáš Polívka, Valentyna Kuznetsova, Václav Šlouf
Přispěvatelé: Institute of Biophysics, Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS), Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques (MROP), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (IBITECS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Plant Molecular Biology, Biological Centre, Czech Academy of Sciences [Prague] ( ASCR ), Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques ( MROP ), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale ( B3S ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Institut de Biologie et de Technologies de Saclay ( IBITECS ), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 )
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Photosynthesis Research
Photosynthesis Research, Springer Verlag, 2017, 131 (1), pp.105-117. ⟨10.1007/s11120-016-0302-6⟩
Photosynthesis Research, 2017, 131 (1), pp.105-117. ⟨10.1007/s11120-016-0302-6⟩
Photosynthesis Research, Springer Verlag, 2017, 131 (1), pp.105-117. 〈10.1007/s11120-016-0302-6〉
ISSN: 1463-1466
0166-8595
1573-5079
DOI: 10.1007/s11120-016-0302-6⟩
Popis: International audience; A quenching mechanism mediated by the orange carotenoid protein (OCP) is one of the ways cyanobacteria protect themselves against photooxidative stress. Here, we present a femtosecond spectroscopic study comparing OCP and RCP (red carotenoid protein) samples binding different carotenoids. We confirmed significant changes in carotenoid configuration upon OCP activation reported by Leverenz et al. (Science 348:1463-1466. doi: 10.1126/science.aaa7234 , 2015) by comparing the transient spectra of OCP and RCP. The most important marker of these changes was the magnitude of the transient signal associated with the carotenoid intramolecular charge-transfer (ICT) state. While OCP with canthaxanthin exhibited a weak ICT signal, it increased significantly for canthaxanthin bound to RCP. On the contrary, a strong ICT signal was recorded in OCP binding echinenone excited at the red edge of the absorption spectrum. Because the carbonyl oxygen responsible for the appearance of the ICT signal is located at the end rings of both carotenoids, the magnitude of the ICT signal can be used to estimate the torsion angles of the end rings. Application of two different excitation wavelengths to study OCP demonstrated that the OCP sample contains two spectroscopically distinct populations, none of which is corresponding to the photoactivated product of OCP.
Databáze: OpenAIRE
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