Tuning Maps for Two-Photon Absorption Cross Sections of Canonical and Non-Canonical Fluorescent Protein Chromophores
Notice bibliographique
Résumé
Two-photon absorption (2PA) spectroscopy, which involves the simultaneous absorption of a pair of photons, is an important area of research in biological chromophores. This work offers a perspective on how electrostatic interactions influence the 2PA response of fluorescent protein (FP) chromophores, demonstrating the role of their surrounding environment in modulating 2PA optical properties. In this work, we present electrostatic tuning maps, created by placing partial charges along the Van der Waals radii of eight different chromophores: Green FP (neutral and anion), Red FP (neutral and anion), mBlueberry FP, Kusabira orange FP, and two non-canonical chromophores, a hydroxyquinolone derivative, and the chromophore of Gold FP. 2PA cross sections (σ2PA) were calculated at the CAM-B3LYP(D3BJ)/aug-cc-pVDZ level of theory. The results show that the influence of point charges varies with their location, leading to substantial increases or decreases in the obtained σ2PA. Upon initial investigation, neutral chromophores tend to increase their σ2PA when positive point charges are present close to the imidazolinone group, while lowering their σ2PA when they are present near the benzylidene ring. In contrast, anionic species show an opposite trend. Using a positive or negative point charge has the opposite effect as well, increasing or decreasing σ2PA by relatively the same amount. These maps aid in understanding how electrostatic interactions influence 2PA responses, providing a framework for guiding structural modifications to the protein environment as well as the design and optimization of 2PA probes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 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 ».