<i>E</i>–<i>Z</i> Isomerization Mechanism of the Green Fluorescent Protein Chromophore: Remote Regulation by Proton Dissociation of the Phenol Group
Notice bibliographique
Résumé
Dronpa, a GFP (green fluorescent protein)-like fluorescent protein, allows its fluorescent and nonfluorescent states to be switched to each other reversibly by light or heat through E–Z isomerization of the GFP chromophore. In this article, a GFP chromophore (p-HBDI) in water is used as a model to explore this E–Z isomerization mechanism. Based on the experimental solvent isotope effect (kH2O/kD2O = 2.30), the E–Z isomerization of p-HBDI in water is suggested to go through the remote-proton-dissociation-regulated direct mechanism with a proton transfer in the rate-determining step. The fractionation factor (ϕ) of the water-associated phenol proton of p-HBDI in the transition state is found to be 0.43, which is exactly in the range of 0.1–0.6 for the fractionation factor (ϕ) of the transferring proton in the transition state of R2O···H···O+H2 in water. This means that the phenol proton of E-p-HBDI in the transition state is on the way to the associated water oxygen during the E–Z isomerization. The proton dissociation from the phenol group of p-HBDI remotely regulates its E–Z isomerization. Less proton dissociation from the phenol group (pKa = 8.0) at pH = 1–4 results in a modest reduction in the E–Z isomerization rate of p-HBDI, while complete proton dissociation from the phenol group at pH = 11–12 also reduces its E–Z isomerization rate by one order of magnitude because of the larger charge separation in the transition state of the p-HBDI anion. All of these results are consistent with the remote-proton-dissociation-regulated direct mechanism but against the water-assisted addition/elimination mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».