2022 Fiscal Year Annual Research Report
3 dimensional imaging of photochemical quantum magnetic compasses.
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18H01184
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
前田 公憲 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (70229300)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | クリプトクロム / 磁気感受 / 電子スピン共鳴 / 磁場効果 / 光シグナル / ラジカル対 / 電子スピン / 蛋白質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年として、これまでの研究のまとめを行いつつ，前年度に開発して特許出願を果たしたスーパーキャビティリングダウン法（スーパーCRDS)やダイオードレーザを用いた過渡吸収による磁場効果測定を続けた。それにより以下の成果が生まれた
１）いくつかのクリプトクロムサンプルでのスーパーCRDS測定を行った，きわめて高い感度で１０＾－４オーダの過渡吸収信号を数回の積算で精度よく測定することが出来た．さらにサブマイクロ秒の時間分解能を維持しつつ一回の励起によりミリ秒オーダーまでの時間分解過渡吸収を得ることが出来た．それによりクリプトクロムサンプルにおけるラジカル種が極めて長寿命で存在する事や，それらが酸化剤により再酸化するプロセスについても明らかにすることが出来た．
２）ドラッグデリバリタンパク質中における磁場効果データ，特に低磁場効果やパルス磁場により多元的な測定した結果についての論文を執筆した．その中で初期反応におけるラジカル対形成やバインディングポケットのキャラクタライズのために，電子スピン共鳴測定を新たなデータとして加えた．加えて，分子動力学計算の結果も加えることにした．現在投稿の準備を進めている．
３）磁場スイッチング法を用いることにより、動物の磁気感受メカニズムのもととなる、スピン系のコヒーレンスが関与した低磁場効果について、さらなる新しい知見が得られた。低磁場効果はスピン系のコヒーレンスによるものと考えられてきたが、その立ち上がりがゼーマンエネルギーと時間との不確定性により決まっている事が明らかとなった，これにより低磁場効果とスピンダイナミクスのコヒーレンスとの関係が明らかとなった．一方で一見（コヒーレンスによる）低磁場効果と同様の磁場効果を示しつつも，コヒーレントな運動が見られないものも存在する．これにより，デコヒーレンスと低磁場効果との関連を議論することが出来る．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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