YOYO−1の吸収ピークにおけるモル減衰係数は、典型的な有機染料の高い値の中で、ほぼ105cm−1M-1です。 水中のYOYO-1の蛍光量子収率は非常に小さく(<0.1%)、したがって非蛍光性である。 DNAに結合すると、その量子収率は>1000倍に向上し、最も明るい蛍光有機染料の中で最大50%に達します。

光励起下では、DNA中のYOYO-1について光架橋および光漂白が観察される。 後者はまた、反応性フリーラジカルを生成することによって宿主DNA分子の光消去の原因であると考えられている。

YOYO-1が極性溶媒中で蛍光ではなく、DNA塩基対にインターカレートすると蛍光である理由を説明するために、文献で二つの主要なメカニズムが提案されている。 最初のものは分子内電荷移動であり、第二のものは分子間電荷移動である。 どちらもどちらが支配的であるかについてはまだ積極的に検討されている。

分子内電荷移動機構は1980年代頃に確立された。 水中での光照射下では、分子内の励起された電子はメチン基を横切ってその確率をシフトさせ、分子が光異性化反応であるメチン基とともに回転することを可能にする。 この回転はエネルギーをnonradiatively緩和します従って分子は蛍光ではないです。 しかし、YOYO-1がDNA塩基対にインターカレートされると、それは立ち往生し、回転することはできません。 従って分子は蛍光にとどまります。

分子間電荷移動機構は2018年に提案されました。 YOYO-1は極性溶媒分子と弱く結合している。 それが光によって励起されると、分子内に電子-正孔対が生成される。 正孔は、溶液中に負に帯電したYOYO-1ラジカルと正に帯電したラジカルを生成する溶媒から余分な電子を得ることができる。 ほとんどの場合、ラジカルは非常に迅速かつ非放射的にお互いを中和します。 これは蛍光を急冷し、YOYO-1分子の回転を作成するデクスター電子移動プロセスです。 このように、回転は消光の産物であり、分子内電荷移動機構において提案された消光の原因ではない。 ラジカルが互いに分離して拡散する可能性は低く、YOYO-1分子は光退色の影響を受けやすい。 YOYO-1分子がDNA分子にインターカレートされると、dnaは貧弱な電気導体であるため、疎水性塩基対はラジカル形成を大幅に減少させる。 これにより溶媒による蛍光消光が大幅に低減される。 漏れ電荷の数が少ないと、長寿命のラジカルが生成され、DNAのバックボーンが切断され、DNAの光除去が行われます。 この機構はフェムト秒超高速過渡吸収分光法のデータによって支持されている。

分子内電荷移動機構が水中でのYOYO-1の蛍光消光を支配する場合、かさばる配位子を加えて回転を停止または遅くし、水中での量子収率を増加させることができる。 しかし、分子間電荷移動が支配的であれば、電荷不動態化によってYOYO-1と水との間の電荷移動を停止するように分子を修飾するか、その酸化還元電位をシフトさせるためにリガンド修飾することができる。