В МГУ изучили возбуждение

Химики из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова изучили механизм светового возбуждения зеленого флуоресцентного белка. Показано, что излучать свет способен лишь фрагмент молекулы, тогда как остальная часть лишь усиливает свойства соединения, позволяя ему испускать фотоны при комнатной температуре. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в «Ленту.ру».

Флуоресцентные белки способны светиться в состоянии возбуждения, которое достигается через поглощение света определенной длины волны. Электромагнитное излучение поглощает хромофорная группа. Считалось, что за испускание фотонов отвечает остальная часть белка. В пользу этого предположения говорило то, что при нарушении структуры молекулы (денатурации) хромофор теряет свои свойства.

Ученые из МГУ создали теоретическую модель и оценили время жизни возбужденного состояния хромофора на основании проведенных квантово-химических расчетов высокого уровня точности. Они также провели экспериментальные исследования.

Специалисты изолировали флуоресцирующую группу и показали, что она способна излучать свет, но только при температурах ниже 100 кельвинов (минус 173 градусов Цельсия). Отсутствие белковой части способствует работе безызлучательного канала, то есть внутренней конверсии и испусканию электрона. Взаимодействие хромофора с белком приводит к тому, что излишек энергии сбрасывается преимущественно в виде фотонов (светового излучения) уже при комнатной температуре. При этом освобождению электрона препятствуют энергетические барьеры.

«Результаты, полученные в данной работе, открывают возможность управления первичными фотоиндуцированными процессами в хромофорных группах флуоресцентных белков и пути создания на их основе новых функциональных биоматериалов с контролируемым фотооткликом», — отметила один из авторов работы Анастасия Боченкова.