Name: Isotopische Wirkung im doppelten Protonentransferprozess von Porphycen nach verbesserter QM/MM-Methode untersucht (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-19T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 51 s
Description: Erfahren Sie die verbesserte QM/MM-Methode zur Untersuchung des doppelten Protonentransfers in Porphycen. Dieses Protokoll deckt Deuterium-Substitutionseffekte auf und unterstützt die Arzneimittelforschung.

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Diese Forschung wird unterstützt durch das National Key Research and Development Program of China (2017YFA06801, 2018YFA0208600), Natural Science Foundation of Jiangsu Province und National Natural Science Foundation of China (91645116). L.X ist zhong-Wu speziell erwurde Professor an der Jiangsu University of Technology. Die Autoren würdigen die Vorschläge von Dr. Hao Hu und Dr. Mingjun Yang.

1. Gebäudemodell
<ol><li>
Porphycenstruktur aufbauen: Öffnen Sie GaussView Software durch Doppelklicken der Maus. Klicken Sie dann im Menü der GaußView auf elementfragmentieren, um die benötigten Elemente auszuwählen. Konstruieren Sie Porphycen. Klicken Sie dann auf Datei, um sie als pdb-Datei zu speichern.</li>
	<li>
Solvate das Modell: Solvate porphycen e in einem kubischen TIP3P21 Wasserkasten mit einer Kantenlänge von 38 , indem Sie den Befehl im Linux-Betriebssystem ausgeben: genbox_d -cp prp-vac.pdb -cs spc216.gro -o solv.pdb -maxsol 1484 -box 3.8.
</li>
	<li>
Deuterium porphycen bauen: Geben Sie den folgenden Befehl aus, um eine Topologiedatei zu generieren: cns < ppi_solv.inp. Öffnen Sie dann prp-wat.psf mit vi Befehl und ändern Sie die Masse von H1 von 1.00800 auf 2.01600, um ein intramolekulares Wasserstoffatom von Porphycen durch Deuterium zu ersetzen, um einzelne deuteriumsubstituiertePorphysen zu bauen.</li>
	<li>
Legen Sie normale MD-Simulationsparameter fest: Eingabemethode scctb, integral 0.5 fsund cutoff 12 in der MD-Eingabedatei, indem Sie sie mit dem Befehl vi öffnen. ANMERKUNG: Nehmen Sie einen Cutoff-Abstand von 12 ° für die Berechnung von vdW- und elektrostatischen Wechselwirkungen an. Simulieren Sie das Porphycenmolekül mit DFTB/MIO-Methode22. Legen Sie den Integrationszeitschritt für MD-Simulationen auf 0,5 fs fest. Halten Sie die Temperatur des Simulationssystems bei 300 K mit Demlangevin Thermostat. Führen Sie dann die Simulationen mit der Software QM4D aus, und folgen Sie den folgenden Schritten.</li>
</ol>2. Pre-Sits
<ol><li>
Temperaturparameter einrichten: Eingabe templow 260, temphigh 1100 und ntemp 160 in der Eingabedatei. HINWEIS: Der Temperaturbereich von 260K bis 1100K wurde von der QM4D-Software während MD-Simulationen auf 160 Temperaturpunkte verteilt. Die Vorlageneingabedateien sind in Supplementary Filesenthalten.</li>
	<li>
Initiieren Sie die Pre-Sits: Legen Sie Runtype 100 und Schritt 120.000 in der Eingabedatei fest. Geben Sie dann den folgenden Befehl aus: $PATH/qm4d $INPUTFILE > $OUTPUTFILE. HINWEIS: Der Gesamtschritt beträgt 120.000, kann aber je nach Bedarf angepasst werden. Die vorgeschlagenen Parameter von MD-Simulationen werden im $INPUTFILEgespeichert. Derselbe Befehl wird auch in den folgenden Opt-Sits- und Produktionssimulationsschritten verwendet, wobei die Eingabedatei entsprechend geändert wird.</li>
	<li>
Berechnung der zersetzten Energien
	<ol>
<li>Energieänderungen extrahieren: Überwachen Sie während der Pre-Sits-Phase die Energie jedes Terms, um die Mittelwerte zu berechnen, wie in Abbildung 1dargestellt. Verwenden Sie den Befehl grep Linux, um die Energie wie folgt zu extrahieren: grep 'SITS-ener0' $INPUTFILE | awk ''a+='3;b+='4;c+='5'END'print a/NR,b/NR,c/NR'.</li>
		<li>Ändern Sie die durchschnittlichen Energien in der MD-Eingabedatei: Berechnen Sie die durchschnittlichen Energien basierend auf der Ausgabe der befehlsgebenden Zeile oben, und ändern Sie die Zeile vshift0 -30801.95; vshift1 -26.88; vshift2 -13888.28 in der Eingabedatei mit den neu generierten Durchschnitten. HINWEIS: Die Zahlen -30801.85, -26.88 und -13888.28 sind die durchschnittlichen Energien im aktuellen Modellsystem. Ändern Sie die Werte basierend auf den jeweiligen Systemen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Opt-Sits
<ol><li>
Initiieren von Opt-Sits: Legen Sie runtype 0 in der Eingabedatei fest. Starten Sie dann das Programm QM4D, indem Sie den Befehl wie in Schritt 2.2 gezeigt eingeben, um den Optimierungsschritt zu starten.</li>
	<li>
Überwachung der Energieveränderungen und nk Werte.
	<ol>
<li>Zeichnen Sie die Energieausbreitung mit dem "Grace"-Programm und stellen Sie sicher, dass die Energiefluktuation die niedrigsten und höchsten Enden des Temperaturbereichs abdecken kann.</li>
		<li>Speichern Sie nach der Optimierung die endgültigen n k-Werte des opt-sits-Schritts in einer neuen Datei, die in diesem Protokoll als nk.dat bezeichnet wird. </li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Laufende Produktionssimulationen
<ol><li>
VORBEREITEN der MD-Eingabedatei: Legen Sie runtype 1 in der neuen Eingabedatei fest, um den Produktionssimulationsschritt zu starten. Geben Sie den Dateinamen der gespeicherten n k-Datei als nkfile nk.dat in der Eingabedatei an. Die Anzahl der Zeitschritte wurde in den aktuellen Systemen auf 6.400.000 festgelegt.</li>
	<li>
Initiieren der Produktions-MD-Simulation: Geben Sie den folgenden Befehl aus, um MD-Simulationen zu starten: $PATH/qm4d $INPUTFILE > $OUTPUTFILE. HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass die n k-Werte von der QM 4 D Software eingelesen werden können. Die Simulationszeit ist systemabhängig, so ändern Sie den Simulationsschritt basierend auf spezifischen Anforderungen. Wählen Sie eine angemessene Anzahl von Zeitschritten aus, um genügend Simulationszeit für Ihr eigenes System sicherzustellen. Dieser Schritt ist wahrscheinlich zeitaufwändig, also speichern Sie Neustartdateien, um zu vermeiden, dass die Produktion von Anfang an neu gestartet wird, sobald sie unterbrochen wird.</li>
</ol>5 Datenanalyse
<ol><li>
Überwachen der Entfernungsänderungen
	<ol>
<li>Überwachen Sie den Klebeform- und -bruchwährend während der Produktionsphase, verwenden Sie den Befehl grep, um die Abstandsänderungen von H1-N1 und H1-N2 während der Simulationszeit zu überprüfen. Die gleiche Operation kann für H2-N3 und H2-N4 durchgeführt werden. Zeichnen Sie dann die Abstandsausbreitung mit dem akkumulierten Entfernungswert während der Produktionssimulationen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Extrahieren von Reaktionskoordinaten
	<ol>
<li>Extrahieren Sie die Reaktionskoordinaten und die Energiebegriffe aus der Produktionsausgabedatei, die von QM4D per Befehl grep erzeugt wird: grep 'dist 1' $OUTPUTFILE | awk ''print ''5'' > Abstand1; grep 'ener0' $OUTPUTFILE > ener0.
</li>
		<li>Organisieren Sie Daten in vier Spalten: q1, q2, U0 und U' (U0 und U' sind die Ausgabe normaler Energie und gewichtete Energie), und schreiben Sie sie in die Datendatei zu jedem Zeitrahmen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Berechnung freier Energie
	<ol>
<li>Berechnen Sie die freie Energie, indem Sie den folgenden Befehl ausgeben: sits-pmf 300 $INPUTFILE PMF2 [hist_minx hist_maxx num_binsx] [hist_miny hist_maxy num_binsy] > $OUTPUTFILE. HINWEIS: sits-pmf ist die histogrammbasierte Analysemethode. [hist_minx hist_maxx num_binsx] definiert den Bereich und die Anzahl der Abschnitte für die erste Reaktionskoordinate. Die zweiten Reaktionskoordinaten können durch [hist_miny hist_maxy num_binsy] eingestellt werden.</li>
		<li>Um die freie Energie auf die zweidimensionale Landschaft zu projizieren, geben Sie den folgenden Befehl ein: sits-pmf 300 h1-2d.dat PMF2 -0.6 0.6 24 2.45 4.25 36 > sits-pmf.out. HINWEIS: Verwenden Sie insgesamt 24 Abschnitte und 36 Abschnitte, um die Entfernungsänderungen in zwei ausgewählten Reaktionskoordinaten, q1 bzw. q2,abzudecken. Speichern Sie die 2D-PMF-Daten für jedes Wasserstoff/Deuterium in der Sits-pmf.out-Datei.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Waluk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ground-+and+excited-state+tautomerism+in+porphycenes%5BTitle%5D)+AND+%22Accounts+of+Chemical+Research%22%5BJournal%5D)">Ground- and excited-state tautomerism in porphycenes.</a> Accounts of Chemical Research. 39 (12), 945-952 (2006).</li>
<li>Waluk, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopy+and+tautomerization+studies+of+porphycenes%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Spectroscopy and tautomerization studies of porphycenes.</a> Chemical Reviews. 117 (4), 2447-2480 (2017).</li>
<li>Kozlowski, P. M., Zgierski, M. Z., Baker, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+inner-hydrogen+migration+and+ground-state+structure+of+porphycene%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">The inner-hydrogen migration and ground-state structure of porphycene.</a> The Journal of Chemical Physics. 109 (14), 5905-5913 (1998).</li>
<li>Yoshikawa, T., Sugawara, S., Takayanagi, T., Shiga, M., Tachikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+study+on+the+mechanism+of+double+proton+transfer+in+porphycene+by+path-integral+molecular+dynamics+simulations%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Theoretical study on the mechanism of double proton transfer in porphycene by path-integral molecular dynamics simulations.</a> Chemical Physics Letters. 496 (1-3), 14-19 (2010).</li>
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</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Die Struktur des Porphycens wurde in Abbildung 1dargestellt. Das elektrostatische Einbettungs-QM/MM-Hybridpotential mit SITS-Methode wurde verwendet, um die chemischen Reaktionen in Wasser23,24zu beschreiben. Der Protonentransfer erfolgt innerhalb von Porphycen3 und somit wird Porphycen als QM-Region und das erinnernde Wasser als MM-Region festgelegt. Hierbei haben wir DFTB/MIO als qm-Methode zur Behandlung de...

Der Protonentransferprozess in Porphycen birgt mögliche Anwendungen bei der Entwicklung molekularer Schalter, Transistoren und Informationsspeicher geräte1,2. Insbesondere die Tautomerisierung in Porphycenen durch doppelten Protonentransferprozess hat großes Interesse in den Bereichen Spektroskopie und Photophysik2geweckt. Die inneren Wasserstoffatome von Porphycen können durch einen doppelten Protonentransferprozess von einem Transisomer zum anderen äquivalenten Transisomer migrieren, wie in Abbildung 1dargestellt. Für den doppelten Protonentransferwurden wurden zwei Mechanismen vorgeschlagen: der konzertierte und der stufenweise Mechanismus3,4. Im konzertierten Doppelprotonentransferverfahren bewegen sich beide Protonatome symmetrisch synchron in den Übergangszustand, während ein Proton die Übertragung vor dem anderen Proton schrittweise abschließt. Zwei Wasserstoffatome können je nach Korrelationsstärke zwischen zwei Wasserstoffatomen5gleichzeitig oder stufenweise übertragen werden.
Die Isotopsubstitution wurde verwendet, um die strukturellen Eigenschaften von Molekülen und Ratenkonstanten der Reaktionskinetik zu erkennen6. Die einzelne Deuteriumsubstitution im inneren Wasserstoff von Porphycen führt zu einer asymmetrischen Form des Moleküls. Die Wasserstoffbindung kann sich aufgrund der Massendifferenz zwischen den Wasserstoff- und Deuteriumatomen ausdehnen oder zusammenziehen. Die Isotopensubstitution führt zu einer Störung im Porphycengerüst. Es stellt sich die Frage, ob sich die asymmetrische Struktur auf den Protonentransferprozess auswirken würde. Limbach und Kollegen berichteten, dass der Ersatz von Wasserstoff durch Deuterium sowohl Wasserstoffbindungen komprimieren wird, als auch die kooperative Kopplung von zwei Wasserstoffbindungen in Porphycen einen konzertierten Mechanismus7begünstigen kann, während Yoshikawa die Deuteration würde dazu beitragen, dass der stufenweise Mechanismus mehr beitragen würde als der konzertierte Mechanismus8. Experimentelle Techniken, wie die Kraftspektroskopie, wurden entwickelt, um Tautomerisierungsdetails in einem einzigen Porphycen zu erfassen9. Es ist jedoch immer noch schwierig, die atomaren Details des Protonentransfers experimentell zu bestimmen, da er vorübergehend ist.
Theoretische Berechnungen und Simulationen können als komplementäre Werkzeuge zur Aufklärung der Reaktionsmechanismen der Protonenübertragung dienen. Unter verschiedenen theoretischen Methoden können molekulare Dynamik (MD)-Simulationen dynamische Bewegungen jedes Atoms überwachen und wurden häufig verwendet, um komplexe Mechanismen in chemischen und enzymatischen Reaktionen aufzudecken. Regelmäßige MD-Simulationen leiden jedoch in der Regel unter unzureichendem Stichprobenproblem, insbesondere wenn im Prozess des Interesses eine hohe Energiebarriere besteht. Daher wurden verbesserte Probenahmemethoden entwickelt, die Übergangspfadprobennahm 10,11, Regenschirmprobennahme (US)12,13und integrierte Temperierungsstichproben (ITS)14, 15. Die Kombination verschiedener verbesserter Probenahmeverfahren kann die Stichprobeneffizienz weiter erhöhen16,17,18. Um die verbesserten Sampling-Algorithmen bei der Simulation chemischer Reaktionen zu nutzen, haben wir kürzlich die selektive integrierte Temperier-Methode (SITS) mit quantenmechanischen und molekularmechanischen (QM/MM) Potentialen implementiert. Die vorgeschlagene SITS-QM/MM-Methode kombiniert die Vorteile beider Methoden: Die SITS-Methode beschleunigt die Probenahme und kann alle möglichen Reaktionskanäle ohne Vorherige Kenntnis des Reaktionsmechanismus untersuchen, und QM/MM bietet eine genauere Beschreibung der den Bindungsbildungs- und -bruch, der nicht allein durch MM-Methoden simuliert werden kann. Der implementierte SITS-QM/MM-Ansatz hat erfolgreich konzertierte Doppelprotonenübertragung, unkorrelierten und korrelierten stufenweisen Doppelprotonentransfermechanismus in verschiedenen Systemen aufgedeckt, ohne Reaktionskoordinaten vorzudefinieren19. Für Porphycen wurde das stufenweise, aber korrelierteProtonentransferzeichen 19 gemeldet. Die hybride SITS-QM/MM-Methode wurde verwendet, um den Isotopeneffekt bei Porphycen in unserer Studie zu untersuchen, und unten sind die detaillierten Beschreibungen des Algorithmus und Protokolls unserer Methode.
Wir haben die SITS-Methode mit hybriden QM/MM-Potenzialen implementiert. Das effektive Potenzial von SITS wurde definiert, um die potentielle Energie bei unterschiedlichen Temperaturen mit den Gewichtungsfaktoren nk einzubeziehen, um breitere Temperaturbereiche abzudecken.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ01.jpg">
wobei N die Anzahl der kanonischen Begriffe ist, ist k die umgekehrte Temperatur und nk der entsprechende Gewichtungsfaktor für jede kanonische Komponente. UE (R) und UN(R) stellen die erweiterten und nicht verbesserten Begriffe in SITS dar und sind definiert als
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ02.jpg">
U s, Use und Ue sind die potentielle Energie des Teilsystems, die Wechselwirkung zwischen Teilsystem und Umwelt und die potentielle Energie der Umwelt. DAS QM/MM-Potenzial wird als hybride Summe aus drei Komponenten,
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ03.jpg">
wobei Uqm, Uqm/mmund Umm der interne Energiebegriff des QM-Teilsystems, die Wechselwirkungsenergie zwischen den QM- und MM-Regionen und die Wechselwirkungsenergie innerhalb des M-Subsystems sind. Der Begriff Uqm/mm kann weiter in drei Komponenten unterteilt werden, darunter die elektrostatischen, van der Waals und kovalente Wechselwirkungsenergiebegriffe zwischen qm- und MM-Atomen,
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ04.jpg">
Wir <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ05.jpg"> weisen <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ06.jpg"> , und in einem Us Begriff in SITS,
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ07.jpg">
Das volle Potential des Systems wurde dann in die Energie des Teilsystems Us, die Wechselwirkungsenergie zwischen dem Teilsystem und der Umwelt Useund die Energie der Umwelt Uezerlegt. Im System der vorliegenden Arbeit ist das Teilsystem beispielsweise die Porphycence und die Umwelt das Wasser.
Das PMF-Profil entlang einer kollektiven Variable (R) wird als
<img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/60040/60040equ08.jpg">
Die allgemein verwendeten Reaktionskoordinaten für jedenWasserstofftransfer von N1 N2 sind q1 = (r1-r2)/2 und q2 = r1 + r2, wobei sind1 der Abstand von N1-H1 und r2 ist der Abstand von H1-N2.
Die Methode wurde im QM/MM MD Simulationspaket QM4D20implementiert. Den vollständigen Quellcode und die Dokumentation finden Sie hier: http://www.qm4d.info/.
Im Allgemeinen umfassen die SITS-QM/MM MD-Simulationen vier Schritte: Pre-Equilibrium (Pre-Sits); Optimierung nk (opt-sits); Produktionssimulation und Datenanalyse.

<table><tbody><tr><td>Betriebssystem</td><td>CentOS Linux Release 6.0</td><td></td><td></td></tr><tr><td>QM4D Software</td><td>http://www.qm4d.info/</td><td></td> <td>hauseigenes Programm</td></tr><tr><td>Computer Desktop</td><td>HP</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

isotopische wirkung im doppelten protonentransferprozess von porphycen nach verbesserter qm/mm-methode untersucht

Isotopic Effect in Double Proton Transfer Process of Porphycene Investigated by Enhanced QM/MM Method

Die einzelne Deuteriumsubstitution in Porphycen führt zu einer asymmetrischen Molekulargeometrie, die den doppelten Protonentransferprozess im Porphycänmolekül beeinflussen kann. In dieser Studie haben wir eine verbesserte QM/MM-Methode namens SITS-QM/MM angewendet, um Wasserstoff/Deuterium (H/D)-Isotopeneffekte auf den doppelten Protonentransfer bei Porphycen zu untersuchen. Entfernungsänderungen in SITS-QM/MM Molekulardynamiksimulationen legten nahe, dass das deuteriumsubstituierte Porphycen den stufenweisen Doppelprotonentransfermechanismus annahm. Die Strukturanalyse und die freien Energieverschiebungen des doppelten Protonentransferprozesses zeigten, dass die asymmetrische Isotopensubstitution die kovalenten Wasserstoffbindungen subtil komprimierte und den ursprünglichen Übergangszustandverändern verändern kann.

Der einzelne Deuteriumsubstitutionseffekt auf den doppelten Protonentransferprozess bei Porphycen wurde im aktuellen Protokoll untersucht (Abbildung 1). Die potentielle Energie des QM-Teilsystems und des Wassers während des Vorgleichgewichts- und Optimierungsschritts wurden überprüft, um sicherzustellen, dass die Energie auf einen größeren Energiebereich erweitert wurde (Abbildung 2). Die repräsentativen Abstands- und Winkeländerungen (Abbil...

Ein Protokoll, das eine erweiterte QM/MM-Methode verwendet, um die isotopenische Wirkung auf den doppelten Protonentransferprozess bei Porphycen zu untersuchen, wird hier vorgestellt.

Isotopische Wirkung im doppelten Protonentransferprozess von Porphycen nach verbesserter QM/MM-Methode untersucht

The single deuterium substitution in porphycene leads to an asymmetric molecular geometry, which may affect the double proton transfer process in the ...

Eine erweiterte QM/MM-Methode bewältigt einfache Probleme in der normalen QM/MM-Simulation. Die Six QM/MM-Methode beschleunigt die ausgewählte Montage für die QM-Region und kann die chemischen Reaktionswege erfassen, die zur Definition der Reaktionskoordinate führen. Mit diesem Protokoll haben wir erfolgreich einen chemischen Reaktionsweg der doppelten Protonübertragung erfasst und eine Deuteriumsubstitutionswirkung auf einen Transfermechanismus der Provenienz im Wasser offenbart.Das Protokoll kann verwendet werden, um Halogen oder unsere Deuteriumsubstitution bei der Wärmeidentifikation bei der Arzneimittelentdeckung zu untersuchen. Der Hauptvorteil der Six QM/MM-Methode besteht darin, dass wir sie nicht benötigen, um die Solereaktionskoordinate zu definieren oder ein Gerät für den chemischen Reaktionsweg einzuführen, wenn wir den Reaktionsmechanismus untersuchen. ermöglichen es uns, mögliche Reaktionswege zu identifizieren, die von anfang an reagieren.Die Methode, die verwendet und auf eine high level QM-Methode erweitert werden kann und es könnte ein wichtiges Werkzeug werden, um den Reaktionsmechanismus für chemische Reaktion in Lösung zu untersuchen. Um mit diesem Verfahren zu

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Forschung

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Chemie

Dieses Video beschreibt die Kernspinresonanzspektroskopie-Technik zur Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen zwischen 15N-markierten Wildtyp- und mutierten Envoplakin-Proteinen und dem unmarkierten Vimentin-Protein. Die erfolgreiche Interaktion zwischen Wildtyp-Envoplakin und Vimentin führt zu einer großflächigen Linienverbreiterung und zum Verschwinden von Peaks in den NMR-Spektren, während das Fehlen einer Wechselwirkung zwischen dem mutierten Envoplakin und Vimentin zu gut...

Kernspinresonanz zur Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen auf atomarer Ebene

Schlüsselschritte der Proteinfunktion, insbesondere Änderungen der Stützknochenkonformation und Protonentransferreaktionen, finden oft auf der Zeitskala von Mikrosekunden bis Millisekunden statt. Diese dynamischen Prozesse können mit der zeitaufgelösten Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie untersucht werden, insbesondere für Proteine, deren Funktion durch Licht ausgelöst wird.

Protonen-Transfer und Protein-Zustände Dynamics in Lichtempfindliche Proteine, die durch zeitaufgelöste Step-Scan Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie

Das Manuskript beschreibt eine Methode der phonongestützten quasi-resonanten Fluoreszenzspektroskopie, die sowohl laserbegrenzte Auflösung als auch Photolumineszenzspektroskopie (PL) umfasst. Diese Methode nutzt optische Phononen, um linienbreitenbegrenzte Auflösungsspektren von atomartigen Halbleiterstrukturen im Energiebereich zu liefern. Die Methode lässt sich auch leicht mit einem optischen Spektroskopie-Aufbau mit einem einzigen Spektrometer realisieren.

Hohe Auflösung Phonon-unterstützte Quasi- Resonanzfluoreszenzspektroskopie

Ein Protokoll für die in situ Überwachung der Diffusion von Gastmolekülen in porösen Medien mittels Elektronenspinresonanz (EPR) Bildgebung wird vorgestellt.

In Situ Überwachung der Diffusion von Gastmolekülen in porösen Medien Mit Elektronenspintomographie

Wir präsentieren Ihnen ein Protokoll zum Sondieren ultraschnelle Schwingungs Zusammenhänge in polyatomaren radikale kationen, die molekulare Dissoziation führen.

Messung der ultraschnellen Schwingungs Zusammenhänge in polyatomaren radikale kationen mit Strong-Feld adiabatische Ionisation

Die Photoisomerisierungsquantenausbeute ist eine grundlegende photophysikalische Eigenschaft, die bei der Untersuchung neu entwickelter Photoschalter genau bestimmt werden sollte. Hier beschreiben wir eine Reihe von Verfahren zur Messung der Photoisomerisierungsquantenausbeute eines photochromen Hydrazons als bistabilen Modell-Photoschalter.

Bestimmung der Photoisomerisierungsquantenausbeute eines Hydrazon-Photoschalters

Hier verwenden wir einen Polymerstabilisator, um metallorganische Gerüstsuspensionen (MOF) herzustellen, die eine deutlich verringerte Streuung in ihren Grundzustands- und transienten Absorptionsspektren aufweisen. Mit diesen MOF-Suspensionen bietet das Protokoll verschiedene Richtlinien zur spektroskopischen Charakterisierung der MOFs, um interpretierbare Daten zu erhalten.

Ein technischer Leitfaden für die Durchführung spektroskopischer Messungen an metallorganischen Gerüstverbindungen

Wir stellen die Technik vor, um Zink-Isotopenverhältnisse in Mausorganen mit hoher Präzision zu messen.

High Precision Zink Isotopenmessungen an Maus-Orgeln Angewandte

In dieser Arbeit beschreiben wir die Grenzflächensynthese von konjugierten mikroporösen Polymeren (CMP) auf Opfersubstraten und die Auflösung des Substrats zur Herstellung von freistehenden CMP-Nanomembranen. Darüber hinaus werden wir beschreiben, wie die fragilen Nanomembranen auf andere Substrate übertragen werden können.

Layer-by-Layer-Synthese und Übertragung von Freestanding konjugierte mikroporöse Polymernanomembranen

Es wurde ein zweidimensionales Modellmaterial für diskotisches Zirkoniumphosphat entwickelt. Der anorganische Kristall mit lamellärer Struktur wurde durch hydrothermale, Reflux- und mikrowellengestützte Methoden synthetisiert. Beim Exfoliieren mit organischen Molekülen können geschichtete Kristalle in Monoschichten umgewandelt werden, und es bildete sich eine nematische Flüssigkristallphase bei ausreichender Konzentration von Monoschichten.

Synthese und Exfoliation von diskotischen Zirkoniumphosphaten Erhalten Kolloidales Liquid Crystals

Erfahren Sie die verbesserte QM/MM-Methode zur Untersuchung des doppelten Protonentransfers in Porphycen. Dieses Protokoll deckt Deuterium-Substitutionseffekte auf und unterstützt die Arzneimittelforschung.

Isotopische Wirkung im doppelten Protonentransferprozess von Porphycen nach verbesserter QM/MM-Methode untersucht

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