Пресс-центр / новости / Наука /

На основе хромофора GFP создана группа новых сильных фотокислот

В журнале “The Journal of Physical Chemistry Letters” (импакт-фактор 9,353), издаваемом Американским химическим обществом (ACS), вышла статья «Unveiling Structural Motions of a Highly Fluorescent Superphotoacid by Locking and Fluorinating the GFP Chromophore in Solution» с участием сотрудников ИБХ РАН М.С. Баранова, Н.С. Балеевой, И.В. Ямпольского.

Ознакомиться со статьей можно по ссылке http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.7b02661

Руководитель группы химии гетероциклических соединений М.С. Баранов представляет эту работу.

флуоресценция, ESPT, GFP, фотокислотность, фотокислоты

Гончарук Сергей

Фотоактивные вещества давно привлекают внимание исследователей. Среди всех возможных фотопревращений органических молекул стоит отдельно выделить так называемую фотокислотность – способность некоторых соединений заметно увеличивать свою способность к протонированию окружающих молекул после поглощения кванта света (так называемый процесс переноса протона в возбужденном состоянии, он же ESPT от англ. Excited State Proton Transfer). В ходе изучения химии хромофоров флуоресцентных белков мы уже показали, что многие их синтетические производные проявляют заметную фотокислотность [Baranov M.S. et al J. Am. Chem. Soc. 2012. #134(13). P. 6025–6032; Olsen S.C. et al Phys. Chem. Chem. Phys., 2016, 18, P. 26703-26711 и др.].

Однако в настоящей работе нам удалось создать ряд соединений, для которых этот эффект оказался особенно сильным. Так, изменение рКа при переходе от основной формы к возбужденной для одного из наших веществ составляло около 8, то есть, из слабой кислоты вроде уксуса наше соединение превращалось в кислоту, сопоставимую по силе с серной. Таким образом, возбужденная форма наших молекул оказалась способной протонировать даже метанол! Безусловно, различные фотокислоты той или иной силы были известны и раньше, однако предложенные нами молекулы стали одними из первых, которые бы характеризовались столь дальневолновыми положениями максимумов абсорбции и эмиссии, а также высокими временами жизни возбужденного состояния.

Еще более интересной и значимой нашу работу делает исследование, проведенное нашими коллегами из США (проф. Чонг Фанг из университета штата Орегон и Кирилла Солнцева из Технологического института штата Джорджия). Использование различных видов сверхбыстрой временно-разрешенной спектроскопии позволило нашим коллегам детально и на молекулярном уровне изучить процессы, протекающие сразу после поглощения кванта света и проследить за всеми этапами процесса переноса протона от возбужденной молекулы к окружающему ее растворителю.

Полученные нами соединения в дальнейшем могут быть использованы как фотоинициаторы катионной полимеризации, активаторы протонной проводимости или в роли любых других фотоконтролируемых источников протонов.


Cheng Chen, Weimin Liu, Mikhail S Baranov, Nadezhda S. Baleeva, Ilia V. Yampolsky, Liangdong Zhu, Yanli Wang, Alexandra Shamir, Kyril M Solntsev, and Chong Fang “Unveiling Structural Motions of a Highly Fluorescent Superphotoacid by Locking and Fluorinating the GFP Chromophore in Solution”
J. Phys. Chem. Lett., Just Accepted Manuscript
DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b02661
Publication Date (Web): November 17, 2017
Copyright © 2017 American Chemical Society

21 ноября