研究目的
通过电子重编程研究微生物视紫红质的荧光增强效应及其在光遗传学中的应用。
研究成果
研究表明，通过电子重编程——具体而言是改变第一单线态激发态势能面上的电子特性，可以实现微生物视紫红质中的荧光增强。W76S/Y179F突变体显示出近十倍的荧光增强，这归因于一种阻断异构化的电子效应。
研究不足
该研究仅限于特定微生物视紫红质的两种突变体，其发现可能无法直接适用于其他视紫红质或系统。计算模型虽具启发性，但可能无法完全捕捉蛋白质环境的复杂性。
1：实验设计与方法选择：
本研究结合瞬态吸收光谱与多组态量子化学方法，探究微生物视紫红质突变体的荧光行为。
2：样本选择与数据来源：
基于相反的荧光行为特征，选取来自鱼腥藻PCC7120的感光视紫红质突变体W76S/Y179F和L83Q。
3：实验设备与材料清单：
珀金埃尔默「Lambda 950」紫外/可见分光光度计、自制静态荧光装置、Pylon氮冷却CCD、成像光谱仪（SP-2300i，普林斯顿仪器）、亚80飞秒时间分辨TAS系统、非共线参量放大器、YAG晶体、Acton「SP2156」光谱仪、滨松红外头传感器（G11608-256）。
4：实验流程与操作步骤：
记录稳态吸收与荧光发射光谱，采用亚80飞秒时间分辨率进行TAS测试。
5：数据分析方法：
运用多组态量子化学方法（包括CASSCF和CASPT2）分析数据。
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获取完整内容-
Perkin Elmer 'Lambda 950' UV/VIS spectrometer
Lambda 950
Perkin Elmer
Recording steady state absorption spectra
-
Hamamatsu IR head sensor
G11608-256
Hamamatsu
Recording single pulse spectra
-
Pylon's nitrogen cooled CCD
PyLoN
Princeton Instr.
Detection of fluorescence emission spectra
-
Imaging spectrometer
SP-2300i
Princeton Instr.
Dispersing and detecting fluorescence signal
-
Non-collinear parametric amplifier
Delivering sub-60 fs excitation pulses
-
YAG crystal
Producing NIR broad band probe pulse
-
Acton 'SP2156' spectrograph
SP2156
Acton
Dispersing probe beam
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