Direkte Beobachtungen der Ligandendynamik in Hämoglobin mittels subpikosekundlicher Infrarotspektroskopie.

Die Photodissoziation von CO aus HbCO bei Zimmertemperatur wird mithilfe einer femtosekundlichen IR-Technik untersucht. Das Bleichen der FeCO-Absorption und das Auftreten einer neuen IR-Absorption in der Nähe der von freiem CO werden beide 300 fs nach der optischen Anregung beobachtet. Das Bleichen erholt sich nicht im Zeitrahmen von wenigen Pikosekunden, sondern erholt sich um etwa 4 % innerhalb von 1 ns, was darauf hindeutet, dass innerhalb von wenigen Pikosekunden eine Barriere zur Rekombination gebildet wird. Das CO-Spektrum ändert sich zwischen 300 fs und 1 ns nicht signifikant, was darauf hindeutet, dass das CO schnell einige Positionen in der Häm-Tasche findet, die nicht mehr als einige Ångström vom Eisen entfernt sind. Das deligandierte CO erscheint in seinem Grundvibrationsniveau. Es gibt Hinweise darauf, dass 85 +/- 10 % dieses CO in der Häm-Tasche bei 1 ns verbleiben; es verweilt wahrscheinlich dort für 50 ns. Der Fluss überschüssiger vibrationaler Energie vom Häm zum Lösungsmittel wurde in den IR-Experimenten direkt beobachtet. Das Häm kühlt innerhalb von 1-2 ps, während die thermische Störung der umgebenden Lösungsmittelstruktur etwa 30 ps erfordert.