Фотофизические особенности протолитических равновесий бифлуорофоров флуоресцеина

   Исследовано влияние pH и состава раствора на фотофизические свойства карбоксифлуоресцеиновых бифлуорофоров, а также проведено сравнение флуоресцентного эффекта бифлуорофоров с мономерными карбоксифлуоресцеинами (5-FAM и 6-FAM) в конъюгатах с белковыми молекулами. Показано, что оба бифлуорофора хорошо флуоресцируют в щелочной среде, однако интенсивность флуоресценции снижается при pH 6 и 7 и практически исчезает в кислой среде. Флуоресценция мета-(6-FAM)₂ чувствительна к составу раствора, в то время как для мета-(5-FAM)₂ она более стабильна и практически не зависит от свойств раствора. При образовании конъюгата бифлуорофора с белком квантовый выход флуоресценции бифлуорофора снижается больше в сравнении с мономерами FAM, однако общая интенсивность флуоресценции не уступает интенсивности двух мономерных модификаций благодаря более высокому коэффициенту экстинкции бифлуорофора (~140000 М^{–1 .} см^–1).

1. V. A. Povedailo, I. L. Lysenko, S. A. Tikhomirov, D. L. Yakovlev, D. A Tsybulsky, A. S. Kruhlik, F. Fan, Y. V. Martynenko-Makaev, O. L. Sharko, P. V. Duong, P. H. Minh, V. V. Shmanai. J. Fluores., 30 (2020) 629—635

2. J. R. Unruh, G. Gokulrangan, G. S. Wilson, C. K. Johnson. Photochem. and Photobiol., 81, N 3 (2005) 682-690

3. M. Götz, S. Hess, G. Beste, A. Skerra, M. E. Michel-Beyerle. Biochemistry, 41, N 12 (2002) 4156—4164

4. O. K. Abou-Zied, S. A. Sulaiman. Dyes and Pigments, 110 (2014) 89—96

5. T. Wang, T. Hong, Y. Huang, H. Su, F. Wu, Y. Chen, L. Wei, W. Huang, X. Hua, Y. Xia, J. Xu, J. Gan, B. Yuan, Y. Feng, X. Zhang, C. Yang, X. Zhou. J. Am. Chem. Soc., 137, N 43 (2015) 13736—13739

6. G. Li, B. Zhang, X. Song, Y. Xia, H. Yu, X. Zhang, Y. Xiao, Y. Song. Sensors and Actuators B: Chem., 253 (2017) 58—68

7. K. L. Bandamwar, E. B. Papas, Q. Garrett. Contact Lens and Anterior Eye, 37, N 3 (2014) 213—223

8. D. Y. Ryazantsev, D. A. Tsybulsky, I. A. Prokhorenko, M. V. Kvach, Y. V. Martynenko, P. M. Philipchenko, V. V. Shmanai, V. A. Korshun, S. K. Zavriev. Analyt. and Bioanalyt. Chem., 404 (2012) 59—68

9. D. A. Tsybulsky, M. V. Kvach, D. Y. Ryazantsev, I. O. Aparin, A. A. Stakheev, I. A. Prokhorenko, Y. V. Martynenko, S. V. Gontarev, A. A. Formanovsky, T. S. Zatsepin, V. V. Shmanai, V. A. Korshun, S. K. Zavriev. Mol. and Cell. Probes, 30, N 5 (2016) 285—290

10. N. Wanichacheva, O. Hanmeng, S. Kraithong, K. Sukrat. J. Photochem. and Photobiol. A: Chem., 278 (2014) 75—81

11. S. Wang, B. S. Gaylord, G. C. Bazan. J. Am. Chem. Soc., 126, N 17 (2004) 5446—5451

12. J. Saha, A. D. Roy, D. Dey, D. Bhattacharjee, P. K. Paul, R. Das, S. A. Hussain. Spectrochim. Acta Part A: Mol. and Biomolec. Spectrosc., 175 (2017) 110—116

13. A. J. Hickey, P. R. Byron. J. Pharm. Sci., 75, N 8 (1986) 756—759

14. H. Komatsu, N. Iwasawa, D. Citterio, Y. Suzuki, T. Kubota, K. Tokuno, Y. Kitamura, K. Oka, K. Suzuki. J. Am. Chem. Soc., 126, N 50 (2004) 16353—16360

15. E. Lanz, M. Gregor, J.Slavík, A. Kotyk. J. Fluores., 7 (1997) 317—319

16. E. Ralston, L. M. Hjelmeland, R. D. Klausner, J. N. Weinstein, R. Blumenthal. Biochim. Biophys. Acta (BBA) – Biomembranes, 649, N 1 (1981) 133—137

17. M. V. Kvach, D. A. Tsybulsky, A. V. Ustinov, I. A. Stepanova, S. L. Bondarev, S. V. Gontarev, V. A. Korshun, V. V. Shmanai. Bioconjugate Chem., 18, N 5 (2007) 1691—1696

18. M. M. Martin, L. Lindqvist. J. Lumin., 10, N 6 (1975) 381—390

19. N. Klonis, W. H. Sawyer. J. Fluores., 6 (1996) 147—157

20. D. P. Surzhikova, M. A. Gerasimova, E. A. Slyusareva. Russ. Phys. J., 64, N 11 (2022) 2102—2109

21. E. A. Slyusareva, M. A. Gerasimova. Russ. Phys. J., 56 (2014) 1370—1377

22. N. S. Castro, I. Moura, M. S. Carepo, C. A. Laia. J. Photochem. and Photobiol. A: Chem., 372 (2019) 59—62

23. F. Le Guern, V. Mussard, A. Gaucher, M. Rottman, D. Prim. Int. J. Mol. Sci., 21, N 23 (2020) 9217

24. P. A. Grimes, R. A. Stone, A. M. Laties, W. Li. Arch. Ophthalmology, 100, N 4 (1982) 635—639

25. M. H. Lee, J. H. Han, J. H. Lee, N. Park, R. Kumar, C. Kang, J. S. Kim. Angew. Chem. Int. Ed., 52, N 24 (2013) 6206—6209

26. Y. X. Wu, X. B. Zhang, J. B. Li, C. C. Zhang, H. Liang, G. J. Mao, L. Y. Zhou, W. Tan, R. Q. Yu. Analyt. Chem., 86, N 20 (2014) 10389—10396

27. V. V. Martin, I. S. Alferiev, A. L. Weis. Tetrahedron Lett., 40, N 2 (1999) 223—226

28. F. Fan, V. A. Povedailo, I. L. Lysenko, T. P. Seviarynchyk, O. L. Sharko, I. O. Mazunin, V. V. Shmanai. J. Fluores., 34, N 2 (2024) 925—933

29. R. G. Mayer, R. S. Drago. Inorg. Chem., 15, N 8 (1976) 2010—2011

30. T. Nowicka-Jankowska. J. Inorg. and Nuclear Chem., 33, N 7 (1971) 2043—2050

31. R. F. Chen, J. R. Knutson. Analyt. Biochem., 172, N 1 (1988) 61—77

32. S. Fery-Forgues, D. Lavabre. J. Chem. Ed., 76, N 9 (1999) 1260

33. T. Mineno, T. Ueno, Y. Urano, H. Kojima, T. Nagano. Org. Lett., 8, N 26 (2006) 5963—5966

34. N. Marmé, J. P. Knemeyer, M. Sauer, J. Wolfrum. Bioconjugate Chem., 14, N 6 (2003) 1133—1139

35. G. Vidarsson, G. Dekkers, T. Rispens. Front. Immun., 5 (2014) 520

36. A. Bujacz. Acta Crystallogr. D: Biol. Crystallography, 68, N 10 (2012) 1278—1289