Название:Исследование выстраивания и времен вращательной корелляции важных для биологии молекул при двухфотонном возбуждении лазерно-индуцированной флуоресценции
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:04 - БИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНСКАЯ НАУКА
Научная дисциплина:04-240 Биофизика 03-540 Электронно-возбужденные системы, фотохимия, радиационная химия, спиновая химия 03-550 Строение молекул и молекулярная спектроскопия 03-530 Химическая динамика, реакционная способность и химическая кинетика 02-340 Спектроскопия
Ключевые слова:лазерно-индуцированная флуоресценция, двухфотонные переходы, биологические молекулы, триптофан, индол, ориентация, выстраивание, время вращательной корелляции, релаксация, диффузия
Время действия проекта:2008-2010
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Васютинский,ОС
Подразделения:
Код проекта:08-04-91953
Финансирование 2008 г.:500000
Исполнители: Дмитриев,СП: лаб. атомной радиоспектроскопии (Александрова,ЕБ)
Коровин,КО: лаб. физической газодинамики (Поняева,СА)
Красильников,МБ: лаб. физической газодинамики (Поняева,СА)
Красовская,ИВ: лаб. физической газодинамики (Поняева,СА)
Рождественский,ОИ: лаб. физической газодинамики (Поняева,СА)
Смолин,АГ: лаб. физической газодинамики (Поняева,СА)
Штернин,ПС : сектор теоретической астрофизики (Иванчика,АВ)
В рамках данного совместного проекта РФФИ-ННИО предлагается комплекс исследований выстраивания, ориентации и времен вращательной корреляции некоторых важных для биологии молекул. Предлагается ориентировать и выстраивать различные состояния молекул, используя двухфотонное возбуждение из основного состояния фемтосекундными лазерными импульсами, с использованием различных поляризационных экспериментальных схем. Будут использованы два лазерных импульса с длинами волн, перестраиваемыми в окрестности 400 нм и 800 нм. В эксперименте будет детектироваться интенсивность и поляризация флуоресценции из ориентированных и выстроенных возбужденных состояний. Преимуществом использования двухфотонной схемы возбуждения является возможность достигнуть высоколежащие состояния молекул, вплоть до 265 нм, делая возможным исследование протеинов. Кроме того, благодаря использованию двух возбуждающих фотонов с различными частотой и поляризацией можно варьировать типы выстраивания исследуемых молекул и таких образом получать дополнительную информацию по сравнению со случаем возбуждения двумя идентичными фотонами. Вследствие процессов релаксации и диффузии, выстраивание молекул будет изменяться со временем, что позволит определять в эксперименте соответствующие времена вращательной корелляции и таким образом исследовать взаимодействие молекул с окружением. Для разработки экспериментальной методики и ее апробации в начале исследований будут исследованы молекулы PTP. В дальнейшем, исследования будут сконцентророваны на молекулах индола, который часто используется, как хромофор для исследования протеинов и известны своими необычными спектроскопическими свойствами. Кроме того, предполагается исследовать молекулы диметил-5-t-бутил-p-квадрофенола (DMQ), молекулы 2-(1-нафтил)-5-фенолоксазол (Фуран-2), а также молекулы нафталина и антрацена. Некоторые предварительные совместные эксперименты с молекулами индола уже были проведены в сотрудничестве российской и немецкой групп исследователей. Полученные экспериментальные результаты будут интерпретированы с помощью теоретических моделей, развиваемых российскими участниками проекта.