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2008 年度 研究成果報告書

人工光合成色素蛋白複合体超分子配列の機能統御

研究課題

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研究課題/領域番号 17204026
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪市立大学

研究代表者

橋本 秀樹  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50222211)

研究分担者 杉崎 満  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20360042)
藤井 律子  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 博士研究員 (80351740)
連携研究者 南後 守  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90109893)
鈴木 正人  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70254381)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
キーワード光合成 / 色素蛋白複合体 / 超高速レーザー分光 / 顕微分光 / 超分子配列 / 人工光合成膜 / 人工光合成 / 光機能統御
研究概要

紅色光合成細菌のアンテナ色素蛋白複合体の再構成技術を確立し, 色素構造を改変した人工の光合成色素蛋白複合体の創成に成功した。異種の光合成細菌から調製したアンテナ系色素蛋白複合体を脂質2分子膜に再構築した人工光合成膜試料の作成に成功し, 色素蛋白複合体の配列様式の決定と光機能の評価を達成した。光合成色素および色素蛋白複合体の超高速コヒーレント分光計測を達成し, 光励起後の超高速緩和過程およびエネルギー伝達過程に関する新知見を得た。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (6件) 図書 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spectrally-resolved transient grating signals from β-carotene in benzene solution2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sugisaki, M.Fujiwara, S.V.Nair, H.E.Ruda, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Solidi (c) (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient grating spectroscopy in photosynthetic purple bacteria Rhodobacter sphaeroides 2.4.12009

    • 著者名/発表者名
      M.Sugisaki, M.Fujiwara, R.Fujii, K.Nakagawa, M.Nango, R.J.Cogdelland, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Lumin. (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast optical responses of β-carotene and lycopene probed by sub-20 fs time-resolved coherent spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, M.Sugisaki, A.Gall, B.Robert, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Lumin (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of structural modifications on the spectroscopic properties and dynamics of the excited states of peridinin2009

    • 著者名/発表者名
      N.Chartterjee, D.M.Niedzwiedzki, K.Aoki, T.Kajikawa. S.Katsumura, H.Hashimoto and H.A.Frank
    • 雑誌名

      Arch. Biochem. Biophys 483

      ページ: 146-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large Third-Order Optical Nonlinearity Realized in Symmetric Nonpolar Carotenoids2008

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, K.Yamauchi, M.Sugisaki, K.Yanagi, A.Gall, B.Robert, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B78(161101(R))

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy dissipation in the ground-state vibrational manifolds of β-carotene homologues : A sub-20-fs time-resolved transient grating spectroscopic study2008

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, K.Yamauchi, M.Sugisaki, A.Gall, B.Robert, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B77(205118)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the Effect of the Binding Site on the Electrostatic Behavior of a Series of Carotenoids Reconstituted into the Light-Harvesting 1 Complex from Purple Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum Detected by Stark Spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K.Nakagawa, S.Suzuki, R.Fujii, A.T.Gardiner, R.J.Cogdell, M.Nango, H.Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B112

      ページ: 9467-9475

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of hybrid photosynthetic units using peripheral and core antennae from two different species of photosynthetic bacteria : Detection of the energy transfer from bacteriochlorophyll a in LH2 to bacteriochlorophyll b in LH12008

    • 著者名/発表者名
      R.Fujii, S.Shimonaka, N.Uchida, A.T.Gardiner, R.J.Cogdell, M.Sugisaki, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 327-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear and nonlinear optical responses in bacteriochlorophyll α2008

    • 著者名/発表者名
      M.Sugisaki, R.Fujii, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 309-316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unified explanation for linear and nonlinear optical responses in β-carotene : A sub-20 fs degenerate four-wave mixing spectroscopic study2007

    • 著者名/発表者名
      M.Sugisaki, K.Yanagi, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B75

      ページ: 155110/1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmetry Control of Radiative Decay in Linear Polyenes : Low Barriers for Isomerization in the S_1 State of Hexadecaheptaene2007

    • 著者名/発表者名
      R.L.Christensen, M.G.I.Galinato, E.F.Chu, R.Fujii, H.Hashimoto, and H.A.Frank
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 129

      ページ: 1769-1775

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pump-probe and pump-deplete-probe spectroscopy on carotenoids with N=9-15 conjugated bonds2006

    • 著者名/発表者名
      T.Buckup, J.Savolainen, W.Wohlleben, J.L.Herek, H.Hashimoto, R.R.B.Correia, and M.Motzkus
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys 125

      ページ: 194505/1-194505/7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conjugation length dependence of relaxation kinetics in β-carotene homologs probed by femtosecond Kerr-gate fluorescence spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kosumi, K.Yanagi, R.Fujii, H.Hashimoto, and M.Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 425

      ページ: 66-70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structures and functions of carotenoids bound to reaction centres from purple photosynthetic bacteria2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, R.Fujii, K.Yanagi, T.Kusumoto, A.T.Gardiner, A.W.Roszal, N.W.Issacs, Z.Pendon, D.Niedzwiedski, H.A.Frank, and R.J.Cogdell
    • 雑誌名

      Pure Appl. Chem 78

      ページ: 1505-1518

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carotenoid-Bacteriochlorophyll Energy Transfer in LH2 Complexes Studied with 10-fs Time Resolution2006

    • 著者名/発表者名
      D.Polli, G.Cerullo, G.Lanzani, S.DeSilvestri, H.Hashimoto, and R.J.Cogdell
    • 雑誌名

      Biophys. J. 90

      ページ: 2486-2497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Dynamics of All-trans-β-Carotene Explored by Resonant and Nonresonant Photoexcitations2005

    • 著者名/発表者名
      D.Kozumi, M.Komukai, H.Hashimoto, and M.Yoshizawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 95

      ページ: 213601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-μ-second time-resolved absorption spectroscopy of a polar carotenoid analogue, 2-(all-trans-retinylidene)-indan-1,3-dione ; formation of the dication by direct triplet-excited sensitization2005

    • 著者名/発表者名
      R.Fujii, T.Kusumoto, T.Sashima, R.J.Cogdell, A.T.Gardiner and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A109

      ページ: 11117-11122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitation energy dependence of excited states dynamics in all-trans-carotenes determined by femtosecond absorption and fluorescence spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      D.Kosumi, K.Yanagi, T.Nishio, H.Hashimoto, and M.Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 408

      ページ: 89-95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Electrostatic Field Induced by the Carotenoid Bound to the Reaction Center of the Purple Photosynthetic Bacterium Rhodobacter sphaeroides2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yanagi, M.Shimizu, H.Hashimoto, A.T.Gardiner, A.W.Roszak, and R.J.Cogdell
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B109

      ページ: 992-998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electroabsorption spectroscopy of β-carotene homologs : anomalous enhancement of Δμ2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yanagi, A.T.Gardiner, R.J.Cogdell, and H.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B71

      ページ: 195118

    • 査読あり
  • [学会発表] "Sub-20-fs Coherent Spectroscopy of Carotenoids", ESF Workshop "Novel Methods in Exploring Carotenoid Excited State Dynamics"2008

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, M.Sugisaki, M.Fujiwara, and R.J.Cogdell
    • 学会等名
      Nove Hrady, Czech Republic
    • 発表場所
      Invited Lecture
    • 年月日
      20080921-25
  • [学会発表] Current Understanding of the Photophysics of Carotenoids2008

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto and R.J.Cogdell
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Carotenoids, Hotel Moon Beach
    • 発表場所
      Okinawa, Japan(Plenary Lecture)
    • 年月日
      20080622-27
  • [学会発表] Solar to Fuels ; Natural Tactics of Solar Energy Conversion by Photosynthesis2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hashimoto
    • 学会等名
      15th International SPACC Symposium, Osaka, Japan
    • 発表場所
      (SPACC賞受賞記念基調講演)
    • 年月日
      2008-11-20
  • [学会発表] Banz Monastery, German "Very early photophysics of carotenoids probed by sub-20 fs degenerated four-wave mixing(DFWM)spectroscopy"2007

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, M.Sugisaki, and R.J.Cogdell
    • 学会等名
      International Conference onLight-Harvesting Processes
    • 発表場所
      Banz Monastery, German(Invited Lecture)
    • 年月日
      20070321-24
  • [学会発表] Very early photophysics of carotenoids probed by sub-20 fs degenerated four-wave mixing (DFWM) spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, M.Sugisaki, A.T.Gardiner, and R.J.Cogdell
    • 学会等名
      7^<th> Gordon Research Conference on Carotenoids
    • 発表場所
      Ventura, California, USA(Invited Lecture)
    • 年月日
      20070107-12
  • [学会発表] Structures and Functions of Carotenoids Bound to Reaction Centres from Purple Photosynthetic Bacteria2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hashimoto, R.Fujii, K.Yanagi, A.T.Gardiner, A.W.Roszak, N.W.Issacs, H.A.Frank and R.J.Cogdell
    • 学会等名
      14^<th> International Symposium on Carotenoids
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland, UK.(Invited Lecture)
    • 年月日
      20050717-22
  • [図書] The Structure of Purple Bacterial Antenna Complexes(Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA)2008

    • 著者名/発表者名
      R.J.Cogdell, A.T.Gardiner, M.Gabrielsen,J.Southall, A.W.Roszak, N.W.Isaacs, R.Fujii and H.Hashimoto
    • 総ページ数
      325-340
    • 出版者
      Petra Fromme (Ed.), Photosynthetic Protein Complexes A Structural Approach, Weinheim
  • [図書] 第3章テラヘルツ光源, 3.1超短パルステラヘルツ光源, 3.1.3非線形光学結晶からのテラヘルツ発生, 3.1.3.2有機非線形結晶, (2)有機非線形結晶BNA2007

    • 著者名/発表者名
      高橋宏典, 橋本秀樹
    • 総ページ数
      123-125
    • 出版者
      "テラヘルツ技術要覧", テラヘルツテクノロジーフォーラム編(NGT)
  • [図書] 光技術の最先端を探る(光合成をこの手に!)2007

    • 著者名/発表者名
      橋本秀樹
    • 総ページ数
      79-109
    • 出版者
      (独)科学技術振興機構編, アドスリー, 丸善
  • [図書] 第5章有機・バイオ-光合成アンテナ色素蛋白複合体・カロテノイド・超高速レーザー分光-2006

    • 著者名/発表者名
      橋本秀樹, 藤井律子, 杉崎満
    • 総ページ数
      239-261
    • 出版者
      オプトロニクス社, "光物性の基礎と応用", 光物性研究会組織委員会編
  • [図書] 第1章光合成の基礎2光合成の初期過程の最新の描像2006

    • 著者名/発表者名
      橋本秀樹, 藤井律子
    • 総ページ数
      18-37
    • 出版者
      シーエムシー出版, 光合成微生物の機能と応用", 上原赫監修
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/PBM/index-j.html

URL: 

公開日: 2010-06-10   更新日: 2015-09-24  

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