组装状态对基于TMV的光采集阵列的缺陷容忍度的影响
Rebekah A Miller1, Nicholas Stephanopoulos, Jesse M McFarland
1Department of Chemistry, University of California, Berkeley, and Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratories, Berkeley, California 94720-1460, USA.
Journal of the American Chemical Society
|April 16, 2010
概括
烟草马赛克病毒蛋白 (TMVP) 模板光采集阵列显示能量传输效率取决于组装状态. 杆组件的性能明显优于磁盘组件,原因是冗余的路径和更快的垂直能量传输.
科学领域:
- 生物分子工程是生物分子工程.
- 纳米技术纳米技术
- 光物理学的光学物理学
背景情况:
- 有机染色体可以自组装成由烟草马赛克病毒蛋白 (TMVP) 模拟的光采集阵列.
- TMVP的组装状态会影响这些阵列中的能量传输效率.
研究的目的:
- 调查TMVP组装状态 (杆与磁盘) 对能量传输效率的影响.
- 阐明棒和盘组件不同效率背后的机制.
主要方法:
- 利用染色体标记的TMVP来创建杆和盘组件.
- 引入光无活性合物来探测能量传输路径和缺陷耐受性.
- 测量仅供体系统亮度作为缺陷整合的函数.
- 开发基于实验数据的计算模型.
主要成果:
- 杆组件的能量传输效率明显高于盘组件.
- 杆效率显示对缺陷的线性依赖,表明冗余的传输路径.
- 磁盘组件的效率较低,对缺陷的敏感性更高.
- 棒中的供体染色体的光物理性质因缺陷而有所不同,这表明垂直能量转移迅速.
结论:
- TMVP组件几何学对光采集阵列效率产生了重大影响.
- 冗余的能量传输路径和棒中的更快的垂直传输有助于提高性能.
- 计算模型突出了兴奋状态消散率作为棒效率的一个因素.
