The Decrease of the ESEEM Frequency of \({\text{P}}_{700}^{ + } {\text{A}}_{1}^{ - }\) Ion-Radical Pair in Photosystem I Embedded in Trehalose Glassy Matrix at Room Temperature can be Explained by Acceleration of Spin–Lattice Relaxation


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The main observation in this work is a decrease in the modulation frequency of the primary electron spin-echo decay (ESEEM) of the \({\text{P}}_{ 7 0 0}^{ + }\) cofactor in the reaction center of Photosystem I (PS I) from cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 embedded in dry trehalose matrix as the temperature rises from 150 K to room temperature. From the previous studies of the EPR spectrum shape of this system, it is known that, in dry trehalose matrix at room temperature, the distance between \({\text{P}}_{ 7 0 0}^{ + }\) and \({\text{A}}_{ 1}^{ - }\) spins does not increase compared to the distance measured in glycerol–water solution at cryogenic temperature. From the present ESEEM study, we conclude that the decrease of modulation frequency with rising temperature in trehalose matrix can be fully attributed to the influence of accelerated spin–lattice relaxation of \({\text{A}}_{ 1}^{ - }\). Our calculations show that this requires a decrease in the spin–lattice relaxation time from 3 to 1 μs. To the best of our knowledge, this is the first time that a shift in the ESEEM frequency due to the dipole–dipole interaction between the spins is observed that is caused by spin–lattice relaxation. Based on the above-mentioned results, we formulate a model of the protective effect of trehalose matrix on the electron transfer in the reaction center of PS I that is based on different hydrogen-bond networks between trehalose, local water, and protein.

Об авторах

A. Sukhanov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of RAS

Автор, ответственный за переписку.
Email: ansukhanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8927-3715
Россия, Kazan

M. Mamedov

A.N. Belozersky Institute of Physical–Chemical Biology

Email: ansukhanov@mail.ru
Россия, Moscow

K. Möbius

Department of Physics, Free University Berlin

Email: ansukhanov@mail.ru
Германия, Berlin

A. Semenov

A.N. Belozersky Institute of Physical–Chemical Biology

Email: ansukhanov@mail.ru
Россия, Moscow

K. Salikhov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of RAS

Email: ansukhanov@mail.ru
Россия, Kazan

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».