Resonance Raman and FTIR spectroscopic characterization of the closed and open states of channelrhodopsin-1

  • Channelrhodopsin-1 from Chlamydomonas augustae (CaChR1) is a light-activated cation channel, which is a promising optogenetic tool. We show by resonance Raman spectroscopy and retinal extraction followed by high pressure liquid chromatography (HPLC) that the isomeric ratio of all-trans to 13-cis of solubilized channelrhodopsin-1 is with 70:30 identical to channelrhodopsin-2 from Chlamydomonas reinhardtii (CrChR2). Critical frequency shifts in the retinal vibrations are identified in the Raman spectrum upon transition to the open (conductive P2(380)) state. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra indicate different structures of the open states in the two channelrhodopsins as reflected by the amide I bands and the protonation pattern of acidic amino acids.

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Verfasserangaben:Vera Muders, Silke Kerruth, Víctor A. Lórenz-Fonfría, Christian BamannORCiDGND, Joachim Heberle, Ramona Schlesinger
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-349784
DOI:https://doi.org/10.1016/j.febslet.2014.05.019
ISSN:1873-3468
ISSN:0014-5793
Pubmed-Id:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24859039
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):FEBS Letters
Verlag:Elsevier
Verlagsort:Amsterdam [u.a.]
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):21.05.2014
Datum der Erstveröffentlichung:21.05.2014
Veröffentlichende Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Datum der Freischaltung:17.09.2014
Freies Schlagwort / Tag:CaChR1; Channelrhodopsin; Optogenetics; Photoreceptor; Resonance Raman spectroscopy; Retinal
Jahrgang:588
Ausgabe / Heft:14
Seitenzahl:6
Erste Seite:2301
Letzte Seite:2306
Bemerkung:
(c) 2014 The Authors. Published by Elsevier B.V. on behalf of the Federation of European Biochemical Societies. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).
HeBIS-PPN:366224328
Institute:Biochemie, Chemie und Pharmazie / Biochemie und Chemie
DDC-Klassifikation:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Universitätspublikationen
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung-Nicht kommerziell-Keine Bearbeitung 3.0