自然界中有许多钙激活的光蛋白,比如aequorin(水母光蛋白)和obelin(奥贝林)。从1962年aequorin首次从发光水母Aequoria体内提取分离出,很多实验科学家对其发光机理及过程进行了深入的研究。但从分子水平和理论计算的角度,目前还没有令人满意的解释。本项目将通过组合量子力学/分子力学(QM/MM)计算,用多参考态的电子相关方法(CASSCF,CASPT2)在分子水平揭示其发光机理。项目将通过QM/MM模型的建立与优化,蛋白环境对发光体激发态的影响,可能的电子转移机理,以及发光过程的能量学等几个方面的研究,搞清水母生物发光的本质、机理和化学起源,为其生物发光的实际应用提供理论依据和指导。
jellyfish;Coelenterazine;bioluminescence;ab initio;
本项目将通过组合量子力学/分子力学(QM/MM)计算,用多参考态的电子相关方法(CASSCF,CASPT2)在分子水平揭示其发光机理。项目将通过QM/MM模型的建立与优化,蛋白环境对发光体激发态的影响,可能的电子转移机理,以及发光过程的能量学等几个方面的研究,搞清了水母生物发光的本质、机理和化学起源,为其生物发光的实际应用提供了理论依据和指导。项目基本按计划进行,达到了预期的目标。在国际主流学术期刊发表论文12篇。