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界面選択的レーザー温度ジャンプ法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K19096
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 物理化学、機能物性化学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

奥野 将成  筑波大学, 数理物質系, 助教 (00719065)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード界面・表面 / キラリティー / 二次構造 / タンパク質 / 偏光 / 分子配向 / 表面・界面 / 時間分解分光
研究成果の概要

本研究では、界面におけるタンパク質の二次構造を、ヘテロダイン検出キラル振動和周波発生(Vibrational Sum Frequency Generation: VSFG)分光法で研究した。キラルVSFG分光法は、バルク相および界面のキラリティーについて活性なため、界面選択性が問題であった。
本研究では、入射光および信号光の偏光を用いることにより、信号光の空間的な起源(バルク相もしくは界面)を決定することに成功した。また、アミドI信号とαヘリックスおよびβシートの配向の関係を導出した。これにより、キラルVSFG分光法を界面選択的かつ二次構造選択的な手法として用いることができることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、界面選択的な分光法を用いることで、タンパク質などの界面での性質を明らかにすることを目指した。タンパク質はαヘリックスやβシートなど、キラリティー(鏡像)を持つ。これまでに、界面選択的かつキラリティーを検出できる手法は存在しなかった。近年開発されたキラル振動和周波発生分光法は、界面のキラリティーを高感度に検出可能である。本研究では、キラル振動和周波発生の信号発生について、バルク相に由来するのか、界面に由来するのかを容易に決定できる手法を提案した。また、界面での二次構造の分子配向と、キラル振動和周波発生信号の符号の相関を研究した。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Bulk-or-interface assignment of heterodyne-detected chiral vibrational sum frequency generation signal by its polarization dependence2018

    • 著者名/発表者名
      Masanari Okuno, Taka-aki Ishibashi
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 149 号: 24 ページ: 244703-244703

    • DOI

      10.1063/1.5063290

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Heterodyne-detected Total Internal Reflection Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy and its Application to CaF2 / Liquid Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      N. Takeshita, M. Okuno and T. Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 45 ページ: 25206-25214

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b08212

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmertic Raman Tensor Contributes to Chiral Vibrational Sum Frequency Generation from Binaphthyl Amphilphile Monolayers on Water -Study of Electronic Resonance Amplitude and Phase Profiles-2017

    • 著者名/発表者名
      4.M. Okuno, D. Ishikawa, W. Nakanishi, K. Ariga and T. Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 21 ページ: 11241-11250

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b12664

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular conformation of DPPC phospholipid Langmuir and Langmuir-Blodgett monolayers studied by heterodyne-detected vibrational sum frequency generation spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Takeshita, Masanari Okuno, Taka-aki Ishibashi*
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 19 号: 3 ページ: 2060-2066

    • DOI

      10.1039/c6cp07800a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Chiral VSFG Spectroscopy of Polylactic Acid Films2018

    • 著者名/発表者名
      Ishibshi Taka-aki, Masanari Okuno
    • 学会等名
      第8回SFG研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 既知の二次構造を持つモデルペプチド界面のHD-キラルVSFG分光2018

    • 著者名/発表者名
      板垣信人, 奥野将成, 石橋孝章
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] モデルペプチドの二次構造と気水界面のHD-キラルVSFG信号の相関の研究2018

    • 著者名/発表者名
      板垣信人, 奥野将成, 石橋孝章
    • 学会等名
      日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バルク中および空気/溶液界面におけるポルフィリンJ会合体のキラリティー2017

    • 著者名/発表者名
      奥野将成、石橋孝章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動和周波発生分光で観るナトリウムポンプロドプシンの気水界面での構造および配向変化ダイナミクス2017

    • 著者名/発表者名
      近藤正人、奥野将成、井上圭一、神取秀樹、石橋孝章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘテロダイン検出振動和周波発生分光法による抗菌ペプチド-グラミシジン-の L 膜および LB 単分子膜の構造の研究2017

    • 著者名/発表者名
      鍛治美里、奥野将成、石橋孝章
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Heterodyne-detected chiral VSFG spectroscopy: New, sensitive vibrational chiroptical technique for bulk and interface samples2017

    • 著者名/発表者名
      Asian Spectroscopy Conference
    • 学会等名
      Taka-aki Ishibashi, Masanari Okuno
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HD-VSFG分光法による界面での抗菌ペプチド-グラミシジン-の構造の研究2017

    • 著者名/発表者名
      鍛治美里、奥野将成、石橋孝章
    • 学会等名
      日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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