General Design Strategy to Precisely Control the Emission of Fluorophores via a Twisted Intramolecular Charge Transfer (TICT) Process

化学 分子内力 费斯特共振能量转移 罗丹明 生物分子 猝灭(荧光) 光化学 光诱导电子转移 电子转移 纳米技术 荧光 有机化学 生物化学 量子力学 物理 材料科学
作者
Kenjiro Hanaoka,Shimpei Iwaki,Kiyoshi Yagi,Takuya Myochin,Takayuki Ikeno,H. Ohno,Eita Sasaki,Toru Komatsu,Tasuku Ueno,Motokazu Uchigashima,Takayasu Mikuni,Kazuki Tainaka,Shinya Tahara,Satoshi Takeuchi,Tahei Tahara,Masanobu Uchiyama,Tetsuo Nagano,Yasuteru Urano
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (43): 19778-19790 被引量:130
标识
DOI:10.1021/jacs.2c06397
摘要

Fluorogenic probes for bioimaging have become essential tools for life science and medicine, and the key to their development is a precise understanding of the mechanisms available for fluorescence off/on control, such as photoinduced electron transfer (PeT) and Förster resonance energy transfer (FRET). Here we establish a new molecular design strategy to rationally develop activatable fluorescent probes, which exhibit a fluorescence off/on change in response to target biomolecules, by controlling the twisted intramolecular charge transfer (TICT) process. This approach was developed on the basis of a thorough investigation of the fluorescence quenching mechanism of N-phenyl rhodamine dyes (commercially available as the QSY series) by means of time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculations and photophysical evaluation of their derivatives. To illustrate and validate this TICT-based design strategy, we employed it to develop practical fluorogenic probes for HaloTag and SNAP-tag. We further show that the TICT-controlled fluorescence off/on mechanism is generalizable by synthesizing a Si-rhodamine-based fluorogenic probe for HaloTag, thus providing a palette of chemical dyes that spans the visible and near-infrared range.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
领导范儿应助善良悒采纳,获得10
刚刚
1秒前
一二完成签到 ,获得积分10
1秒前
Ava应助nuanxiner采纳,获得10
2秒前
mingcheng发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
fabian完成签到,获得积分10
3秒前
羞涩的曼凡完成签到,获得积分10
5秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
6秒前
CXR完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Yang发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
今后应助拉长的紫安采纳,获得20
9秒前
所所应助fdk839375548采纳,获得10
9秒前
打打应助Www采纳,获得10
10秒前
ss13l完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
hxxcyb完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
潇洒的如松完成签到,获得积分10
11秒前
carter完成签到,获得积分10
12秒前
天天快乐应助骄傲yy采纳,获得10
12秒前
mingcheng完成签到,获得积分10
13秒前
Jiro完成签到,获得积分10
13秒前
打打应助现代柠檬采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
可爱邓邓发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
善良悒发布了新的文献求助10
16秒前
暮雪发布了新的文献求助10
16秒前
hongchin完成签到,获得积分10
17秒前
jennie完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
无极微光发布了新的文献求助20
18秒前
加缪应助alice采纳,获得30
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5190889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4374400
关于积分的说明 13621178
捐赠科研通 4228313
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2319206
邀请新用户注册赠送积分活动 1317755
关于科研通互助平台的介绍 1267780