荧光蛋白发色团的光异构化反应发生在超快的时间尺度上。飞秒光学激发产生的结构动力学来自振动和电子过程,以及涉及穿过锥形交叉点的反应动力学。超快结构动力学的产生和发展在很大程度上取决于光学和分子参数。近日,伦敦帝国理工学院Jasper J. van Thor报道了荧光蛋白超快结构动力学的光学控制。
本文要点:
1) 当使用X射线晶体学作为超快动力学的探针时,所观察到的核运动起源尚不明确。现在,高分辨率泵浦探针X射线晶体学揭示了荧光蛋白活性位点中复杂的超快运动和氢键重排。然而,作者证明,测得的运动不是光异构化反应的一部分,而是由电子基态中脉冲驱动的相干振动过程引起的。
2) 作者使用双色双脉冲光学激发的相干控制实验有效放大了X射线晶体差异密度,同时完全耗尽了光异构化过程。作者测试了相干控制机制,并确定了相应的波包分配。
Christopher D. M. Hutchison et.al Optical control of ultrafast structural dynamics in a fluorescent protein Nature Chemistry 2023
DOI: 10.1038/s41557-023-01275-1
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01275-1