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Artículo

Short hydrogen bonds enhance nonaromatic protein-related fluorescence

Stephens, Amberley D.; Qaisrani, Muhammad Nawaz; Ruggiero, Michael T.; Díaz Mirón, GonzaloIcon ; Morzan, UrielIcon ; González Lebrero, Mariano CamiloIcon ; Jones, Saul T. E.; Poli, Emiliano; Bond, Andrew D.; Woodhams, Philippa J.; Kleist, Elyse M.; Grisanti, Luca; Gebauer, Ralph; Zeitler, J. Axel; Abadie, Nicolás DanielIcon ; Hassanali, Ali; Kaminski Schierle, Gabriele S.
Fecha de publicación: 05/2021
Editorial: National Academy of Sciences
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America
ISSN: 0027-8424
Idioma: Inglés
Tipo de recurso: Artículo publicado
Clasificación temática:
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica

Resumen

Fluorescence in biological systems is usually associated with the presence of aromatic groups. Here, by employing a combined experimental and computational approach, we show that specific hydrogen bond networks can significantly affect fluorescence. In particular, we reveal that the single amino acid L-glutamine, by undergoing a chemical transformation leading to the formation of a short hydrogen bond, displays optical properties that are significantly enhanced compared with L-glutamine itself. Ab initio molecular dynamics simulations highlight that these short hydrogen bonds prevent the appearance of a conical intersection between the excited and the ground states and thereby significantly decrease nonradiative transition probabilities. Our findings open the door to the design of new photoactive materials with biophotonic applications.
Palabras clave: INTRINSIC FLUORESCENCE , SHORT HYDROGEN BOND , ULTRAVIOLET FLUORESCENCE
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Identificadores
URI: http://hdl.handle.net/11336/182072
URL: http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.2020389118
DOI: http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2020389118
Colecciones
Articulos(INQUIMAE)
Articulos de INST.D/QUIM FIS D/L MATERIALES MEDIOAMB Y ENERGIA
Citación
Stephens, Amberley D.; Qaisrani, Muhammad Nawaz; Ruggiero, Michael T.; Díaz Mirón, Gonzalo; Morzan, Uriel; et al.; Short hydrogen bonds enhance nonaromatic protein-related fluorescence; National Academy of Sciences; Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America; 118; 21; 5-2021
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