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Merck

The role of protein-bound water molecules in microbial rhodopsins.

Biochimica et biophysica acta (2013-09-24)
Klaus Gerwert, Erik Freier, Steffen Wolf
ZUSAMMENFASSUNG

Protein-bound internal water molecules are essential features of the structure and function of microbial rhodopsins. Besides structural stabilization, they act as proton conductors and even proton storage sites. Currently, the most understood model system exhibiting such features is bacteriorhodopsin (bR). During the last 20 years, the importance of water molecules for proton transport has been revealed through this protein. It has been shown that water molecules are as essential as amino acids for proton transport and biological function. In this review, we present an overview of the historical development of this research on bR. We furthermore summarize the recently discovered protein-bound water features associated with proton transport. Specifically, we discuss a pentameric water/amino acid arrangement close to the protonated Schiff base as central proton-binding site, a protonated water cluster as proton storage site at the proton-release site, and a transient linear water chain at the proton uptake site. We highlight how protein conformational changes reposition or reorient internal water molecules, thereby guiding proton transport. Last, we compare the water positions in bR with those in other microbial rhodopsins to elucidate how protein-bound water molecules guide the function of microbial rhodopsins. This article is part of a Special Issue entitled: Retinal Proteins - You can teach an old dog new tricks.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
Wasser, suitable for HPLC
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Sigma-Aldrich
Wasser, Nuclease-Free Water, for Molecular Biology
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Sigma-Aldrich
Wasser, sterile-filtered, BioReagent, suitable for cell culture
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Sigma-Aldrich
Wasser, HPLC Plus
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Sigma-Aldrich
Wasser, Deionized
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Supelco
Wasser
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Sigma-Aldrich
Wasser, for embryo transfer, sterile-filtered, BioXtra, suitable for mouse embryo cell culture
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Sigma-Aldrich
Wasser, Molecular Biology, sterile filtered
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Supelco
Wasser, for TOC analysis
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Sigma-Aldrich
Wasser, BioPerformance Certified
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Wasser-Dichtestandard, UKAS ISO/IEC17025 and ISO Guide 34 certified, density: 0.9982 g/mL at 20 °C, density: 0.9970 g/mL at 25 °C
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Sigma-Aldrich
Wasser, ACS reagent
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Supelco
Wasser, for ultratrace analysis, ACS reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasser, for cell biology, sterile ultrafiltered
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasser, PCR Reagent
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasser, tested according to Ph. Eur.
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Wasser, suitable for HPCE, suitable for luminescence, suitable for UV/Vis spectroscopy
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Wasser, endotoxin, free
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Wasser-Dichtestandard, UKAS ISO/IEC17025 and ISO Guide 34 certified, density: 0.9982 g/mL at 20 °C, density: 0.9970 g/mL at 25 °C
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Dichte Standard 998 kg/m3, H&D Fitzgerald Ltd. Quality
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Sigma-Aldrich
Wasser-16O, ≥99.94 atom % 16O
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