转录抗阻遏物 AppA 是一种使用黄素 (BLUF) 光感受器的蓝光,在光激发时释放转录阻遏物 PpsR。AppA 的光激活涉及纳秒时间尺度上围绕黄素发色团的氢键网络的变化,而 AppA 的暗状态随后在与光无关的反应中恢复,半衰期显着延长至 15 分钟。残基 Y21 是氢键网络的一个组成部分,已知对于光活性至关重要。在这里,我们通过用
氟酪氨酸类似物替换 Y21 来直接探索 Y21 pKa 对暗态恢复的影响,
氟酪氨酸类似物使 Y21 的酸度增加 3.5 pH 单位。超快瞬态红外测量证实 AppA 的结构不受
氟酪氨酸取代的影响,并且
氟酪氨酸系列的正向反应的光动力学存在微小(3 倍)变化。然而,Y21 的 pKa 降低 3.5 pH 单位会使暗态恢复速率增加 4000 倍,布伦斯特德系数约为 1,表明 Y21 质子在从光适应到暗适应的过渡态中完全转移。还观察到~ 6-8 的大溶剂同位素效应对暗态恢复速率。这些数据表明,Y21