| 研究課題/領域番号 |
17740278
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
金 賢得 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30378533)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 生化学反応 / 超高速非平衡現象 / 量子散逸系 / 非線形スペクトロスコピー / DNA紫外線損傷 / 生物化学物理 / 量子輸送 / 量子コヒーレンス / 生体高分子 / 分子間 / 分子内相互作用 / 非調和性 / 非線形赤外スペクトロスコピー / 生化学分子 / 二量体分子 / フェムト秒・ピコ秒 |
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| 研究概要 |
DNA二重らせん鎖の電子励起状態のダイナミクスは紫外線によるDNA損傷のメカニズムを解明するためにも重要なテーマである。我々はDNA二重らせん鎖の励起子のダイナミクスの理論を提案した。具体的には、DNA二重らせん鎖の非局在化した励起子に関するハミルトニアンを構成し、その励起子状態の輸送を表現するグリーン関数のノンマルコフな時間発展式を解くことで、励起子のダイナミクスを求めた。DNAの電子励起状態ダイナミクスを非局在化した励起子の描像でとらえたのは、本研究がはじめてである。ハミルトニアンには各baseの励起エネルギーやbase間カップリングのdisorderの効果、そしてexciton-phononカップリングの影響を取り入れた。さらにグリーン関数で励起子輸送を表現したことで励起子ダイナミクスの効果をphoton echo peak shiftや二次元スペクトロスコピーなどの非線形スペクトロスコピーの観測量として表現することに成功した。その結果、非線形スペクトロスコピーの測定結果が励起子ダイナミクスに関して重要な情報を与えることが示唆された。具体的には、励起子に関する密度演算子のコヒーレンス輸送がDNAの励起された初期状態に関する記憶を超高速で消失させる効果があり、しかもその過程で、特定のpathを通った励起状態輸送が行われることが示唆された。これはDNA二重らせん鎖が紫外線の影響に対してかなり効率的な回避機能を持っていることを示す重要な一例である。
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