m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
The journal of physical chemistry. B · 2024

Ultraviolet Superradiance from Mega-Networks of Tryptophan in Biological Architectures.

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПоддержка NIH: внешняя программаНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Babcock N S, Montes-Cabrera G, Oberhofer K E, Chergui M, Celardo G L, Kurian P

Аннотация

Networks of tryptophan (Trp)─an aromatic amino acid with strong fluorescence response─are ubiquitous in biological systems, forming diverse architectures in transmembrane proteins, cytoskeletal filaments, subneuronal elements, photoreceptor complexes, virion capsids, and other cellular structures. We analyze the cooperative effects induced by ultraviolet (UV) excitation of several biologically relevant Trp mega-networks, thus giving insights into novel mechanisms for cellular signaling and control. Our theoretical analysis in the single-excitation manifold predicts the formation of strongly superradiant states due to collective interactions among organized arrangements of up to >105 Trp UV-excited transition dipoles in microtubule architectures, which leads to an enhancement of the fluorescence quantum yield (QY) that is confirmed by our experiments. We demonstrate the observed consequences of this superradiant behavior in the fluorescence QY for hierarchically organized tubulin structures, which increases in different geometric regimes at thermal equilibrium before saturation, highlighting the effect's persistence in the presence of disorder. Our work thus showcases the many orders of magnitude across which the brightest (hundreds of femtoseconds) and darkest (tens of seconds) states can coexist in these Trp lattices.

Предметные рубрики MeSH

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты