論文の概要: Optically detected and radio wave-controlled spin chemistry in cryptochrome

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16566v1
• Date: Wed, 23 Apr 2025 09:45:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 17:11:10.914776
• Title: Optically detected and radio wave-controlled spin chemistry in cryptochrome
• Title（参考訳）: クロム中の光検出および電波制御スピン化学
• Authors: Kun Meng, Linyan Nie, Johannes Berger, Nick R. von Grafenstein, Christopher Einholz, Roberto Rizzato, Erik Schleicher, Dominik B. Bucher,
• Abstract要約: 光励起によりラジカル対を生成するフラビン系クリプトクロムタンパク質もまた、光学的に検出された磁気共鳴を示す。 これらの知見は、光学的に対応可能なスピンシステムと磁場センサのための新しいプラットフォームとして、タンパク質のラジカル対を確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Optically addressable spin systems, such as nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond, have been widely studied for quantum sensing applications. In this work, we demonstrate that flavin-based cryptochrome proteins, which generate radical pairs upon optical excitation, also exhibit optically detected magnetic resonance. We further show that this optical spin interface is tunable by the protein structure. These findings establish radical pairs in proteins as a novel platform for optically addressable spin systems and magnetic field sensors. Additionally, the ability to control spin transitions introduces a new class of biophysical tools that hold promise for enabling multiplexed fluorescence microscopy. Importantly, due to the spin-selective nature of radical pair chemistry, the results lay the groundwork for radiofrequency-based manipulation of biological systems.
• Abstract（参考訳）: ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心のような光学的に対処可能なスピン系は、量子センシングへの応用のために広く研究されている。 本研究では、光励起によりラジカル対を生成するフラビン系クリプトクロムタンパク質が、光学的に検出された磁気共鳴を示すことを示した。 さらに、この光スピン界面はタンパク質構造によって調節可能であることを示す。 これらの知見は、光学的に対応可能なスピンシステムと磁場センサのための新しいプラットフォームとして、タンパク質のラジカル対を確立した。 さらに、スピン転移を制御する能力は、多重蛍光顕微鏡の実現を約束する新しい種類の生物物理学ツールを導入している。 重要なことに、ラジカル対化学のスピン選択性のため、この結果は生物学的システムの高周波による操作の基礎となった。

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