【摘要】 瞬态荧光上转换技术能够研究DNA核苷和核苷酸的荧光特性，水动力学生物识别、球状蛋白质中多个位点的溶剂化反应、光合作用、视觉中的主要事件、供体/受体附近静电荷变化对超快电子转移反应动力学、构象振荡和异质性、质子转移反应等各种现象。

蛋白质等生物系统富含的氨基酸残基（Trp、Tyr）或其他天然分子（黄素核苷酸、香豆酸、视黄醛、席夫碱等）能够在紫外和可见光谱区域进行吸收和发光。来自这些分子的荧光——嵌入蛋白质中的所谓发色团，通常对它们周围的微小环境变化很敏感。因此，荧光测量可以揭示配体诱导的天然/突变蛋白质发色团内部和周围的局部构象变化、电荷转移反应的起源、氢键网络扭曲、溶剂弛豫现象等。

瞬态荧光上转换技术能够研究DNA核苷和核苷酸的荧光特性，水动力学生物识别、球状蛋白质中多个位点的溶剂化反应、光合作用、视觉中的主要事件、供体/受体附近静电荷变化对超快电子转移反应动力学、构象振荡和异质性、质子转移反应等各种现象。通过这种技术，可以直接表明天然牛视紫红质中质子化席夫碱11-顺式视网膜发色团的顺反光异构化发生在200 fs内，光反应量子产率为0.67，触发了视觉过程。

在负责紫色细菌的蓝光负趋光性的光活性黄色蛋白(PYP)中也证实了触发完全可逆光循环的超快反式-顺式光异构化反应。此外，通过温度依赖性上转换测量，揭示了天然蛋白质中对香豆酸发色团的初始触发过程是无障碍的，而在许多定点突变中，反应具有激活障碍并且发生在较慢的时间规模。天然PYP中的发色团结合结构似乎最适合超快扭曲反应。使用传统和基于显微镜的上转换技术对溶液中的PYP荧光动力学和作为单晶的PYP荧光动力学进行详细比较，显示没有明显的动力学差异——这表明嵌入蛋白质结合袋中的发色团周围的初始氢键网络，液体和晶相，是相似的。

 

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