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J-GLOBAL ID：201002233138534798   整理番号：10A0522766

緑色蛍光蛋白質様発色団結晶のトポケミストリー及びフォトメカニカル効果

Topochemistry and Photomechanical Effects in Crystals of Green Fluorescent Protein-like Chromophores: Effects of Hydrogen Bonding and Crystal Packing

著者 (7件)： NAUMOV Pane (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  KOWALIK Janusz (Georgia Inst. of Technol., Georgia) ,  SOLNTSEV Kyril M. (Georgia Inst. of Technol., Georgia) ,  BALDRIDGE Anthony (Georgia Inst. of Technol., Georgia) ,  MOON Jong-Seok (Georgia Inst. of Technol., Georgia) ,  KRANZ Christine (Univ. Ulm, Ulm, DEU) ,  TOLBERT Laren M. (Georgia Inst. of Technol., Georgia)
資料名： Journal of the American Chemical Society  (Journal of the American Chemical Society)
巻： 132  号： 16  ページ： 5845-5857  発行年： 2010年04月28日 
JST資料番号： C0254A  ISSN： 0002-7863  CODEN： JACSAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 緑色蛍光蛋白質(GFP)の光物理学および光化学に対する環境効果を洞察するため,GFP発色団(4-ヒドロキシ-ベンジリデンジメチルイミダゾリジノン)の6種類アリール置換類似体を合成し,8個の結晶構造を決定し,それらの二次元定常状態,及び時間分解固体状態励起-発光スペクトルと関係づけた。分子間スタッキングが発色団の発光の発光エネルギー及び寿命に著しく影響しており,GFPの光物理学にとってπ-π相互作用が決定的に重要であるかもしれないことを暗示していた。反応経路は励起エネルギーに依存しており,橋かけ二重結合での[2+2]光二量化(紫外線励起)またはイミダゾロン環の反転のいずれかが起こった。金属-ヒドロキシ発色団(3-HOBDI)が,純粋状態で1以上の安定な多形体として今までに得られた唯一のGFP発色団類似体であった。水素結合ドナー及びアクセプタによる非対称置換のため,3-HOBDIは,明確に異なる構造と挙動を示す四形であった。1)線状水素結合モチーフの交互立体化学を持つ多層構造をした多形のうちの1つ,3-HOBDI-A,は紫外線照射下で光二量化を受けたが,2)二量体頭-尾構造を持つ3-HOBDI-Cは,可視光域の励起によりイミダゾロン環τ-一結合フリップを経てZからEへの異性化を起こした。一部反応を起こした単結晶3-HOBDI-CのX線回折分析から,GFP様化合物で起こるτ-一結合フリップの直接的証拠を初めて得た。さらに,3-HOBDI-Aの光二量化の協同作用が,光励起単結晶が破壊無しで90°以上も屈曲する,単結晶試料での前例のない大きさのフォトメカニカル効果として現れた。

シソーラス用語： 緑色蛍光タンパク質 ,  発色団 ,  *生体物質類似体 ,  *多形 ,  光二量化 ,  紫外線照射 ,  光ポンピング ,  光異性化 ,  結晶構造 ,  窒素複素環化合物 ,  オレフィン化合物 ,  芳香族化合物 ,  トポ化学反応

分類 (2件)： イミダゾール  (CF07083X) ,  光化学反応,ラジカル反応  (CF02090A)

物質索引 (9件)： 2,3-ジメチル-5-(3-ヒドロキシベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-(3-メトキシベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-(2-フルオロベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-(2-メチルベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-(2,5-ジメチルベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-(2,4-ジメチルベンジリデン)-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-[(Z)-3-ヒドロキシベンジリデン]-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  2,3-ジメチル-5-[(E)-3-ヒドロキシベンジリデン]-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン ,  5,5′-(3-ヒドロキシベンジリデン)-5,5′-(3-ヒドロキシベンジリデン)ビス(2,3-ジメチル-4,5-ジヒドロ-3H-イミダゾール-4-オン)

タイトルに関連する用語 (4件)： 緑色蛍光蛋白質 ,  発色団 ,  結晶 ,  フォト