Впервые с помощью нового метода спектроскопии ученые увидели, какие именно структурные преобразования молекулы зеленого флуоресцентного белка приводят к его свечению
За это открытие в 2008 г. была присуждена Нобелевская премия. Исследователи уверены, что метод позволит разработать новые органические соединения для применения в солнечных батареях.
Свечение зеленого флуоресцентного белка возбуждается при облучении его ультрафиолетовым излучением. Проявляется оно в результате того, что молекула белка поглощает энергию в виде квантов света. Кванты возбуждают в ней структурные изменения, сопровождающиеся переносом одного из атомов водорода из одной части молекулы в другую.
Несмотря на то, что эти переходы были тщательно изучены теоретически, до сих пор свои догадки ученые не могли подтвердить экспериментально. Поскольку переход молекулы из одного состояния в другое под действием света происходит за очень короткий промежуток времени.
Команда Ричарда Матиса сумела впервые "разглядеть" перемещения отдельных атомов, составляющих светящуюся часть молекулы зеленого флуоресцентного белка. Эти перемещения происходят под действием ультрафиолета с помощью специально разработанной учеными методики.
В этом методе используются очень короткие лазерные импульсы, продолжительность которых сопоставима со временем перехода молекулы из одного состояния в другое. Анализируя рассеивание этих лазерных импульсов молекулами белка, ученые сумели определить детальные преобразования структуры белка под действием ультрафиолета, которые и приводят к их зеленому свечению.
Химиков всегда интересовал вопрос, как каждый атом в сложной молекуле перемещается в реальном времени по мере прохождения химического превращения. Эта работа показывает, что даже в случае реакций сложных молекул, таких как белки, можно наблюдать изменения их структуры в реальном времени, пишет Chemistry world.
Авторы работы полагают, что наибольший интерес их методика представляет для разработки новых органических соединений, использующихся в солнечных батареях. Для более полного и эффективного преобразования энергии света в электричество, сообщает РИА Новости.