La fluorescencia del triptófano, que se observa en las proteínas que contienen el aminoácido triptófano, es un fenómeno que ocurre cuando el triptófano se expone a la luz ultravioleta (UV). Los electrones en el triptófano se excitan a un estado de mayor energía por absorción de UV y luego vuelven a caer al estado fundamental, emitiendo fluorescencia en el proceso. El triptófano es un componente intrínsecamente fluorescente de las proteínas y tiene muchas aplicaciones en bioquímica, donde se utiliza como sonda para estudiar el plegamiento y el comportamiento de las proteínas.
Como uno de varios aminoácidos, el triptófano es una molécula orgánica que se une en cadenas con otros aminoácidos para formar proteínas. También es uno de los 10 aminoácidos esenciales en la dieta del ser humano. Químicamente, el triptófano es aromático, lo que significa que su estructura molecular incluye un anillo de átomos conectados de tal manera que permiten que los electrones circulen alrededor del anillo. Los electrones de esta estructura de anillo absorben la luz ultravioleta, lo que permite que se produzca la fluorescencia del triptófano.
Los electrones en un átomo o molécula normalmente existen en el estado de energía más bajo posible, el estado fundamental. Cuando un electrón absorbe energía de un fotón o partícula de luz, la energía de ese fotón hace que el electrón salte a un estado de mayor energía, un estado excitado. El electrón excitado vuelve al estado fundamental emitiendo energía, a menudo en forma de luz conocida como fluorescencia. La fluorescencia del triptófano es un ejemplo de este proceso.
La luz ultravioleta, el mismo tipo de luz que se encuentra en la luz solar, no es visible para el ojo humano. Sus longitudes de onda son demasiado cortas para que los humanos las perciban visualmente, oscilando entre 10 nanómetros (nm) y 400 nm de longitud. El triptófano puede absorber longitudes de onda de luz de hasta 280 nm de longitud y emite longitudes de onda ligeramente más largas en un espectro, con la mayoría de las emisiones de aproximadamente 320 a 375 nm de longitud.
Los compuestos orgánicos, incluido el triptófano, se analizan en laboratorios mediante una técnica conocida como espectroscopia de fluorescencia. Un rayo de luz ultravioleta se dirige a la proteína o estructura molecular en estudio, lo que provoca que sus electrones se exciten. Luego se mide la longitud de onda de fluorescencia que emiten los electrones cuando caen al estado fundamental. La espectroscopia de fluorescencia puede ser útil para estudiar la estructura plegada de las proteínas.
La fluorescencia del triptófano también proporciona una herramienta para analizar compuestos bioquímicos. En la investigación médica, por ejemplo, la fluorescencia del triptófano a veces se usa como sonda para determinar cómo las proteínas en los tejidos o la sangre se comportan o se unen con otras moléculas. Las variaciones en las longitudes de onda de la fluorescencia pueden indicar cambios químicos en el entorno inmediato del triptófano.