Цивилизация
Ученые установили механизм, определяющий чувствительность зеленого флуоресцентного белка к воздействию света. Исследователи из Орхусского университета (Дания), а также из российского МГУ показали, что изолированная хромофорная группа способна излучать свет вне белкового окружения, тогда как роль белка сводится лишь к усилению ее флуоресцентных свойств. Результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.
Раньше считалось, что за способность хромофора испускать свет при облучении отвечает белковое окружение, внутри которого он находится, поскольку при денатурации белка изолированный хромофор теряет свои флуоресцентные свойства. Авторы статьи впервые предсказали и экспериментально доказали, что изолированный хромофор может флуоресцировать и вне белкового окружения, однако лишь при температурах ниже 100°К (-173°C).
«В белке взаимодействие хромофорной группы с ближайшим белковым окружением приводит к тому, что излучательный канал дезактивации (флуоресценция) становится доминирующим уже при комнатной температуре. Таким образом, роль белкового окружения сводится к усилению флуоресцентных свойств хромофорной группы зеленого флуоресцентного белка», — рассказала один из авторов статьи Анастасия Боченкова.
В ходе работы ученые исследовали свойства хромофора как с помощью математического моделирования, так и экспериментально. Исследователи создали теоретическую модель и оценили время жизни возбужденного состояния хромофора на основании проведенных квантово-химических расчетов высокого уровня точности. Новый метод позволил получить информацию о динамике (способе) релаксации хромофора как в возбужденном, так и в основном электронном состоянии в зависимости от температуры. На основе полученных данных ученые сделали вывод о наличии излучательного канала дезактивации при низких температурах, что подтвердило наличие предсказанных теоретически энергетических барьеров в возбужденном состоянии.
