| 研究課題/領域番号 |
11554028
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
機能・物性・材料
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
吉原 經太郎 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 副学長 (40087507)
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| 研究分担者 |
RUTKOVSKI Pavel 東京インスツルメンツ(株), 計測部, 主任研究員
熊崎 茂一 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (40293401)
青野 重利 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助教授 (60183729)
RUBTSOV Igor
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | フェムト秒分光 / 時間分解赤外分光 / 赤外超短パルス光 / 遺伝信号伝達分子 / 遺伝子転写制御 / 一酸化炭素 / タンパク構造 / CooA |
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| 研究概要 |
増幅されたフェムト秒近赤外パルスから、波長可変な赤外超短パルスを生成し、中赤外領域におけるサブピコ秒過渡吸収変化を高感度に検出する測定システムを開発した。これをヘムタンパク等の化学、生物学的に重要な研究試料に適用して性能を実証する。
本分光装置は市販のフェムト秒モード同期チタンサファイアを基本とした。これより得られる光を増幅し、さらにパラメトリック増幅によって可変波長化して2つの波長の差周波を発生させて、可変波長のフェムト秒中赤外光(12.5μmから3.57μmまで)(800cm^<-1>から2800cm^<-1>まで)までを得た。パルス幅は200fsである。フェムト秒チタンサファイアレーザーの2倍高調波(400nm)を励起源(ポンプ光)として振動スペクトルの時間変化を赤外光で検出する高感度分光装置を開発した。本分光装置の全体の時間分解能は250fsかこれ以上である。2秒間の積算で感度1×10^<-4>(吸光度差)を得ることが出来、赤外超高速高感度分光装値の開発に成功した。これは通常困難な赤外領域としては大変優れたものであり可視部における値と比べて遜色のない優れたものである。装値の性能を確認するためミオグロビンにおける一酸化炭素の解離と再結合ダイナミックスを観測した。偏光実験からCOの分子軸とポルフィリンの分子面のなす角度は垂直より約6度かそれ以下であることが分かった。これらによって本装値の総合性能を確認した。
遺伝子転写制御機能を有するヘムタンパクCooAの分子構造ダイナミックスの研究を進めた。これによって遺伝伝達信号分子(一酸化炭素分子)がヘムから光解離して再結合するピコ秒領域のダイナミックスの研究を行い所定の成果を得て現在発表準備中である。なお本装置には一般性があると思われるので今後多く用いられることを期待している。
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