2001 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒量子ビーム複合利用による水溶液の放射線化学初期過程の研究
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11308019
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田川 精一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80011203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 一雄 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30116032)
奥田 修一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00142175)
吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50210729)
小澤 孝弘 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (20251374)
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| Keywords | パルスラジオリシス / フェムト秒 / DNA / 水 / 水和電子 / グアニン / 遠赤外コヒーレント放射 / 放射線化学初期過程 |
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| Research Abstract |
初年度、フェムト秒レーザー同期パルスラジオリシスシステムにフェムト秒ストリークカメラから構成される時間ジッター補正システムを導入することにより、時間分解能800fsの過渡吸収分光を達成、さらに、次年度、ダブルパルス法を考案、導入することによりS/N比を1桁向上させることに成功し、世界で唯一フェムト秒領域の放射線誘起反応の測定が可能なパルスラジオリシス装置を構築した。本年度は、レーザーシステムを温度コントロール下のクリーンルームに移設し、励起用レーザーに固体レーザーを使用することにより、信頼性のあるデータ取得において重要となるシステムの長時間安定性を達成した。また、モンテカルロ法によるシミュレーションコードを作成し、中間活性種の時間挙動から中間活性種の初期分布及びその後に続く空間分布の変化を導出する手法を確立した。新しい光源であるパルス遠赤外コヒーレント放射を分析光に用いた吸収分光分析では、水素結合によってかご状にかたまって存在した水分子が水素結合が切れることにより運動エネルギーが増加することによって、水の遠赤外での透過光強度が温度上昇に従って増加することを測定した。さらに、DNAにおける放射線損傷の観点からDNAの1電子酸化後の電荷移動及び主鎖切断が注目されているが、DNA鎖上においてもっとも酸化還元電位が低く放射線損傷過程において重要であると考えられるグアニンカチオンラジカルに注目して、いくつかのオリゴヌクレオチドの脱プロトン過程をパルスラジオリシス法により調べた。その結果、脱プロトン過程には早い過程と遅い過程が有ることが分かった。早い過程は酸化反応により生成したグアニンカチオンラジカルの脱プロトン過程を反映しており、遅い過程は、脱プロトン化に伴うDNA鎖の構造変化によるものと考えられる。
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[Publications] Yoichi Yoshida: "Development of Laser-Synchronized Picosecond Pulse Radiolysis System"Radit. Phys. Chem.. 60. 313-318 (2001)
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[Publications] Kazuo Kobayashi: "Intramolecular Electron Transfer from c Heme to dl Heme in Bacterial Cytochrome cdl Nitrite Reductase Occurs over the Same Distances at very Different Rates Depending on the Source of the Enzyme"Biochemistry. 41. 8542-8547 (2001)
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[Publications] Kazuo Kobayashi: "Rapid Calmodulin-Dependent Interdomain Electron Tramsfer in Neuronal Nitric-Oxide Synthase Measured by Pulse Radiolysis"J. Biol. Chem.. 276. 39864-39871 (2001)
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[Publications] Hiroshi Nakajima: "Ligand-Switching Intermediates for the CO-Sensing Transcriptional Activator CooA Measured by Pulse Radiolysis"J. Biol. Chem.. 276. 37895-37899 (2001)
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[Publications] Mitsumi Nakamura: "Evaluation of Electron Bunch Shapes Using the Spectra of the Coherent Radiation"Nucl. Instrum., Meth.. A475. 487-491 (2001)
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[Publications] Akinori Saeki: "Study on Geminate Ion Recombination in Liquid Dodecane Using Pico-and Subpico-second Pulse Radiolysis"Radit. Phys. Chem.. 60. 319-322 (2001)
