Tryptofaanin fluoresenssi, joka näkyy aminohappoa tryptofaania sisältävissä proteiineissa, on ilmiö, joka ilmenee, kun tryptofaani altistetaan ultraviolettivalolle (UV). Tryptofaanissa olevat elektronit herätetään korkeampaan energiatilaan UV -absorptiolla ja pudotetaan sitten taas perustilaan, jolloin prosessissa on fluoresenssi. Tryptofaani on luontaisesti fluoresoiva proteiinikomponentti ja sillä on monia sovelluksia biokemiassa, jossa sitä käytetään koettimena proteiinin taittumisen ja käyttäytymisen tutkimiseen.
Yhtenä monista aminohapoista tryptofaani on orgaaninen molekyyli, joka kytkeytyy ketjuun muiden aminohappojen kanssa muodostaen proteiineja. Se on myös yksi kymmenestä välttämättömästä aminohaposta ihmisten ruokavaliossa. Kemiallisesti tryptofaani on aromaattinen, mikä tarkoittaa, että sen molekyylirakenne sisältää atomirenkaan, joka on kytketty siten, että elektronit voivat kiertää renkaan ympäri. Tämän rengasrakenteen elektronit absorboivat UV -valoa, jolloin tryptofaanin fluoresenssi voi tapahtua.
Atomissa tai molekyylissä olevat elektronit ovat tyypillisesti alimmassa mahdollisessa energiatilassa, perustilassa. Kun elektroni absorboi energiaa fotonista tai valohiukkasesta, fotonin energia saa elektronin hyppäämään korkeampaan energiatilaan – viritettyyn tilaan. Viritetty elektroni palaa perustilaan säteillen energiaa, usein valon muodossa, joka tunnetaan nimellä fluoresenssi. Tryptofaanin fluoresenssi on esimerkki tästä prosessista.
Ultraviolettivalo, samantyyppinen valo, jota esiintyy auringonvalossa, ei näy ihmissilmälle. Sen aallonpituudet ovat liian lyhyitä ihmisten havaitsemiseksi visuaalisesti, ja ne vaihtelevat 10 nanometristä (nm) 400 nm: iin. Tryptofaani voi absorboida jopa 280 nm: n valon aallonpituuksia ja lähettää hieman pidempiä aallonpituuksia spektrillä, ja suurin osa päästöistä on noin 320-375 nm.
Orgaaniset yhdisteet, mukaan lukien tryptofaani, analysoidaan laboratorioissa fluoresenssispektroskopialla tunnettua tekniikkaa käyttäen. UV -valonsäde suunnataan tutkittavaan proteiiniin tai molekyylirakenteeseen aiheuttaen sen elektronien kiihtymisen. Sitten mitataan fluoresenssin aallonpituus, jonka elektronit lähettävät perustilaan pudotessaan. Fluoresenssispektroskopia voi olla hyödyllinen tutkittaessa proteiinien taitettua rakennetta.
Tryptofaanin fluoresenssi tarjoaa myös työkalun biokemiallisten yhdisteiden analysointiin. Esimerkiksi lääketieteellisessä tutkimuksessa tryptofaanin fluoresenssia käytetään joskus koettimena sen määrittämiseksi, miten kudosten tai veren proteiinit käyttäytyvät tai sitoutuvat muihin molekyyleihin. Fluoresenssiaallonpituuksien vaihtelut voivat osoittaa kemiallisia muutoksia tryptofaanin välittömässä ympäristössä.