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2011 Fiscal Year Annual Research Report

アクセプター分子に対する光変調法を用いた光合成エネルギー伝達機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22740271
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中村 亮介  大阪大学, 産学連携本部, 特任講師 (70379147)

Keywords超高速分光 / 光合成 / エネルギー移動
Research Abstract

本研究は、光合成エネルギー伝達系において、エネルギーのアクセプターであるバクテリオクロロフィル(BCh1)の電子状態を、プレパンプ光によって光変調することで、カロテノイドからBCh1へのエネルギー伝達経路を変化させる。その微小な変化量を、本研究で改良した超高速・高感度過渡吸収スペクトル測定によって評価し、光合成エネルギー伝達系における複雑なエネルギーの流れを明らかにすることを目的としている。初年度、コアアンテナLH1複合体において、BCh1を光変調することにより、カロテノイドの光学禁制準位S_1とS*の信号生成比が大きく変化するという、予想していなかった重要な結果が得られた。BCh1に対する変調量と、S*/S_1生成比を詳細に調尽ることで、カロテノイドのS_2からS_1,S*の緩和過程が、隣接するBCh1電子状態の影響を強く受けることを明らかにした。さらにこの結果から、S*状態が電子励起状態であり、三重項準位への前駆体であることを示した。本年度はこれをさらに進めるために、時間分解振動分光により、S*状態の物理的起源と三重項生成過程を明らかにすることを目的に研究を行った。ラマン励起光の共鳴条件を変化させることで、S*状態に由来するラマン散乱スペクトルを取得し、S*状態と思われていた準位がむしろ三重項状態の性質に近いことを明らかにした。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Formation Mechanism of Dark Excited State (S^*) of Carotenoid in Light-Harvesting Complex2012

    • Author(s)
      中村亮介, 中川勝統, 南後守, 橋本秀樹, 吉澤雅幸
    • Journal Title

      Carotenoid Science

      Volume: 16(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Femtosecond stimulated Raman spectroscopy of the dark S_1 excited state of carotenoid in photosynthetic light harvesting2012

    • Author(s)
      吉澤雅幸, 中村亮介, 吉松織優, 阿部健太, 酒井俊亮, 中川勝統, 藤井律子, 南後守, 橋本秀樹
    • Journal Title

      Acta Biochim Pol

      Volume: 29 Pages: 49-52

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 共鳴フェムト秒誘導ラマン分光による光合成色素蛋白複合体内のカロテノイドの光学的禁制励起状態の研究2012

    • Author(s)
      吉松織優, 阿部健太, 中村亮介, 酒井俊亮, 堀部智子, 藤井律子, 南後守, 橋本秀樹, 吉澤雅幸
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      20120324-27
  • [Presentation] 光受容蛋白質における光異性化構造ダイナミクスの研究2012

    • Author(s)
      中村亮介, 濱田格雄, 兼松泰男, 阿部健太, 吉澤雅幸
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      20120324-27
  • [Presentation] 共鳴フェムト秒誘導ラマン分光による励起状態振動の研究2012

    • Author(s)
      阿部健太, 吉松織優, 中村亮介, 橋本秀樹, 吉澤雅幸
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      20120324-27
  • [Presentation] フェムト秒誘導ラマン分光による光受容蛋白質の光異性化反応の研究2011

    • Author(s)
      中村亮介, 濱田格雄, 兼松泰男, 阿部健太, 吉澤雅幸
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20110921-24
  • [Presentation] フェムト秒近赤外光から波形制御中赤外光への高効率変換のための分極反転構造2011

    • Author(s)
      中村亮介, 市田秀樹, 兼松泰男
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20110921-24
  • [Presentation] 共鳴フェムト秒誘導ラマン分光によるカロテノイドの光学的禁制励起状態の研究2011

    • Author(s)
      吉松織優, 中村亮介, 酒井俊亮, 中川勝統, 南後守, 橋本秀樹, 吉澤雅幸
    • Organizer
      第25回カロテノイド研究談話会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20110913-14
  • [Presentation] Dark excited states of carotenoid in photosynthetic light harvesting complex studied by multi-pump spectroscopy2011

    • Author(s)
      吉澤雅幸, 中村亮介, 吉松織優, 阿部健太, 酒井俊亮, 中川勝統, 南後守, 橋本秀樹
    • Organizer
      The 16th International Symposium on Carotenoids
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2011-07-18
  • [Presentation] Resonant stimulated Raman spectroscopy of the S1 and S^* excited states of carotenoids in light-harvesting complex2011

    • Author(s)
      吉松織優, 阿部健太, 中村亮介, 酒井俊亮, 中川勝統, 南後守, 橋本秀樹, 吉澤雅幸
    • Organizer
      The 15th Conference on Timeresolved Vibrational Spectroscopy (TRVS XV)
    • Place of Presentation
      Ascona, Switzerland
    • Year and Date
      2011-06-21
  • [Presentation] Stimulated Raman spectroscopy of the electronic excited state of Photoactive Yellow Protein2011

    • Author(s)
      中村亮介, 濱田格雄, 兼松泰男, 阿部健太, 吉澤雅幸
    • Organizer
      The 15th Conference on Timeresolved Vibrational Spectroscopy (TRVS XV)
    • Place of Presentation
      Ascona, Switzerland
    • Year and Date
      2011-06-20

URL: 

Published: 2013-06-26  

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