Optical control of ultrafast structural dynamics in a fluorescent protein
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Hutchison, Christopher D. M.; Baxter, James M.; Fitzpatrick, Ann; Dorlhiac, Gabriel; Fadini, Alisia; Perrett, Samuel; Maghlaoui, Karim; Lefèvre, Salomé Bodet; Cordon-Preciado, Violeta; Ferreira, Josie L.; Chukhutsina, Volha U.; Garratt, Douglas; Barnard, Jonathan; Galinis, Gediminas; Glencross, Flo; Morgan, Rhodri M.; Stockton, Sian; Taylor, Ben; Yuan, Letong; Romei, Matthew G.; Lin, Chi-Yun; Marangos, Jon P.; Schmidt, Marius; Chatrchyan, Viktoria; Buckup, Tiago; Morozov, Dmitry; Park, Jaehyun; Park, Sehan; Eom, Intae; Kim, Minseok; Jang, Dogeun; Choi, Hyeongi; Hyun, HyoJung; Park, Gisu; Nango, Eriko; Tanaka, Rie; Owada, Shigeki; Tono, Kensuke; DePonte, Daniel P.; Carbajo, Sergio; Seaberg, Matt; Aquila, Andrew; Boutet, Sebastien; Barty, Anton; Iwata, So; Boxer, Steven G.; Groenhof, Gerrit; van Thor, Jasper J.
Näytä enemmänAbstrakti:
The photoisomerization reaction of a fluorescent protein chromophore occurs on the ultrafast timescale. The structural dynamics that result from femtosecond optical excitation have contributions from vibrational and electronic processes and from reaction dynamics that involve the crossing through a conical intersection. The creation and progression of the ultrafast structural dynamics strongly depends on optical and molecular parameters. When using X-ray crystallography as a probe of ultrafast dynamics, the origin of the observed nuclear motions is not known. Now, high-resolution pump–probe X-ray crystallography reveals complex sub-ångström, ultrafast motions and hydrogen-bonding rearrangements in the active site of a fluorescent protein. However, we demonstrate that the measured motions are not part of the photoisomerization reaction but instead arise from impulsively driven coherent vibrational processes in the electronic ground state. A coherent-control experiment using a two-colour and two-pulse optical excitation strongly amplifies the X-ray crystallographic difference density, while it fully depletes the photoisomerization process. A coherent control mechanism was tested and confirmed the wave packets assignment.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Kustantaja
Volyymi
15
Numero
11
Sivut
1607-1615
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1038/s41557-023-01275-1
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä