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蛋白質の構造揺らぎや反応を理解するためには、時間分解でエネルギーや揺らぎの情報を得なくてはならない。蛋白質の反応を物理化学的に研究するための、新しい検出手法の開発を行い、以下のような結果を得た。
1.分子の拡散過程をモニターすることによって、従来の分光法では分からないダイナミクスを時間分解で明らかにする手法を開発した。特に、蛋白質の拡散係数と構造変化との対応をつけるため、光に対して安定な蛋白質でも拡散係数を測定できる新しい手法を提案し、実際に使用できることを報告した。
2.フェムト秒からナノ秒で起こる超高速屈折率変化を画像解析する手法を開発した。この手法をガラスの構造変化モニターとして用いて、従来の手法では分からなかった音波の発生や高速過熱の様子をリアルタイムで観測し、その分子論的機構を解明した。
3.ミオグロビンについたリガンドが解離した後、いかなるルートをたどって溶媒中へ抜け出るかという問題について、Xe存在下でCO放出過程と再結合過程がどのように変化するかを時間分解で調べることにより、COの放出ルートとXeトラップサイトとの関連を明らかにした。
4.時間と共に拡散係数が変化していく過程について、拡散係数が均一に時間変化しているというモデル(連続体モデル)と、蛋白質が不均一に2状態的に変化しているというモデル(2状態モデル)を考え、定式化を行い、チトクロムCの折りたたみに伴う分子間相互作用の時間変化を明らかにした。この手法を用いることで、蛋白質の折りたたみ経路を明らかにした。
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