Two-Photon Absorption Cross-Sections in Fluorescent Proteins Containing Non-canonical Chromophores Using Polarizable QM/MM
Notice bibliographique
Résumé
Multi-photon absorption properties, particularly two-photon absorption (2PA), of fluorescent proteins (FPs) have made them attractive tools in deep-tissue clinical imaging. Although the diversity of photophysical properties for FPs is wide, there are some caveats predominant among the existing FP variants that need to be overcome, such as low quantum yields and small 2PA cross-sections. From a computational perspective, Salem et al. (2016) suggested the inclusion of non-canonical amino acids in the chromophore of the red fluorescent protein DsRed, through the replacement of the tyrosine amino acid. The 2PA properties of these new non-canonical chromophores (nCCs) were determined in vacuum, i.e., without taking into account the protein environment. However, in the computation of response properties, such as 2PA cross-sections, the environment plays an important role. To account for environment and protein-chromophore coupling effects, quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) schemes can be useful. In this work, the polarizable embedding (PE) model is employed along with time-dependent density functional theory to describe the 2PA properties of a selected set of chromophores made from non-canonical amino acids as they are embedded in the DsRed protein matrix. The objective is to provide insights to determine whether or not the nCCs could be developed and, thus, generate a new class of FPs. Results from this investigation show that within the DsRed environment, the nCC 2PA cross-sections are diminished relative to their values in vacuum. However, further studies toward understanding the 2PA limit of these nCCs using different protein environments are needed.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».