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2007 年度 実績報告書

酸化還元電位サイクルに同期した新しい超高速時時間分解吸収分光装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17654083
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)
キーワード酸化・還元電位制御 / 時間分解吸収分光 / サイクリック・ボルタンメトリー / クロノアブソープトメトリー / 光合成初期過程 / カロテノイド / クロロフィル / 超高速
研究概要

本研究は、サイクリック・ボルタンメトリーと時間分解吸収分光を同期させて、時間分解酸化還元電位制御吸収スペクトル計測装置を開発し、真の意味での電気化学を制御した吸収スペクトルを測定することにより、光合成初期過程において重要な役割を担うクロロフィル・カロテノイド等の光合成色素の一電子酸化、二電子酸化状態の高速ダイナミクスを直接計測することを目的とする。初年度に完成したプロトタイプ装置を改良することにより、昨年度は、装置の時間分解能を向上させつつ、スペクトルの質も劣化させない別の手段として、リニアダイオードアレイイメージセンサーを用いた装置の試作を行い、試験的に同光検出器を導入し、光応答・電気応答・繰り返し速度に関する基礎的データの取得を行った。本年度は、改良した装置の性能を最適化し、実験装置を完成した。その結果、同光検出器を時間分解酸化還元電位制御吸収スペクトル計測装置に採用することにより、当初目的どおり、フェムト秒〜マイクロ秒の時間領域において、時間分解分光測定が可能となった。完成した装置を用いて、極性カロテノイドの一種である、2-all-trans-retinylideneindane-1、3-dioneの共役鎖長を改変した種々の同族体について、一電子、二電子及び多電子酸化状態の吸収スペクトルの測定を行い、化学酸化の結果との比較を行った。さらに、光合成色素蛋白複合体に関しても、同装置を用いた研究を開始した。このように、本研究は、当初計画を十二分に達成し、有為な研究成果を排出して終了することができた。

  • 研究成果

    (66件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (41件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Femtosecond time-resolved absorption spectra of photosynthetic membrane from apurple bacterium Blastochloris(Rhodopseudomonas)viridis2008

    • 著者名/発表者名
      R. Fujii
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 11

      ページ: 26-31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent tunable monochromatic THz-wave generation using N-Benzyl-2-methyl-4-nitroaniline(BNA)crystal2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyamoto
    • 雑誌名

      Opt. Lett 33

      ページ: 252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Four-wave mixing signals from β-carotene and its n=15 homologue2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 299-308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear and nonlinear optical responses in bacteriochlorophyll a2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 309-316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of hybrid photosynthetic units using peripheral and coreantennae 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
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 327-337

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Assembly of Zn Porphyrin Complexes Using Synthetic Light-harvesting Model Polypeptides2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ochiai
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 353-361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mimicking the photosynthetic system with strong hydrogen bonds to promote proton electron concerted reactions2008

    • 著者名/発表者名
      I. Kinoshita
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 363-371

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing binding site of bacteriochlorophyll a and carotenoid in the reconstituted LH1 complex from Rhodospirillum rubrum S1by Stark spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 339-344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic effect of surfactant molecules on bacteriochlorophyll a and carotenoid binding site in the LH1 complex isolated from Rhodospirillum rubrum S1 probed by Stark spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 雑誌名

      Photosynth. Res. 95

      ページ: 345-351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Assembly of Bchl a Complexes onto ITO Electrode Using Synthetic Light-harvesting Model Polypeptides Bearing Spermine Derivative2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ochiai
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 98-99

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy transfer dynamics in wire-type dendrimres having oligophenylene peripheries2008

    • 著者名/発表者名
      I. Akai
    • 雑誌名

      J. Luminescence 128

      ページ: 948-951

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses, structural characterization and photophysical properties of 4-(2-pyridyl)-1,2,3-triazole rhenium(I)complexes2008

    • 著者名/発表者名
      M. Obata
    • 雑誌名

      J. Chem. Soc. Dalton Trans. xx(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The S1 relaxation kinetics of all-trans-β-carotene explored by two-photon excitation2008

    • 著者名/発表者名
      D. Kosumi
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 12(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization by Stark Spectroscopy of Reconstituted Light-harvesting 1 Complex of Purple Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum with the Polypeptides, Bacteriochlorophyll a, and Carotenoids2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 12(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the Effect of the Binding Site on the Electrostatic Behaviour 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
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B xx(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond time-resolved absorption spectra of photosynthetic membrane from apurple bacterium Blastochloris(Rhodopseudomonas)viridis2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulated Photon Echo Signals from β-carotene and Its Homologue2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 11

      ページ: 37-46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] THG Maker Fringes in beta-carotene Homologues2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 11

      ページ: 32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The S2 excited state and nonlinear optical effects in carotenoids investigated by femtosecond fluorescence and absorption spectroscopies2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 11

      ページ: 21-25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Delay time dependence of stimulated Raman spectrum of the S1 excited stae in β-carotene2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kosumi
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 11

      ページ: 35-37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the d-tensor components of a single crystal of N-benzyl 2-methyl-4-nitroaniline2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: 1528-1530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrachain Photoluminescence Dynamics of MEH-PPV in the Solid State2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kanemoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 111

      ページ: 12389-12394

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Assembly of Zn Porphyrin Complexes onto a Gold Electrode using Synthetic Light-harvesting Model Polypeptides2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ochiai
    • 雑誌名

      Tetrahedron Lett. 48

      ページ: 8468-8471

    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrafast dephasing processes in β-carotene homologues2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      2008 APS March Meeting
    • 発表場所
      New Orleans,Louisiana,USA
    • 年月日
      20080510-14
  • [学会発表] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成:エステル誘導体2008

    • 著者名/発表者名
      梶川 敬之
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080326-30
  • [学会発表] 光合成エネルギー伝達機構の解明を目的としたペリジニン類縁体の合成:アレン誘導体2008

    • 著者名/発表者名
      青木 一良
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080326-30
  • [学会発表] 紅色光合成細菌のアンテナ系LH1複合体の構造形成とカロテノイド色素の機能評価2008

    • 著者名/発表者名
      中川 勝統
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080326-30
  • [学会発表] 超高速レーザー分光で見えてきた光合成アンテナ色素蛋白複合体の機能2008

    • 著者名/発表者名
      橋本 秀樹
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20080326-30
  • [学会発表] 有機非線形結晶BNAを用いた広帯域THz波発生2008

    • 著者名/発表者名
      宮本 克彦
    • 学会等名
      第55回応用物理学会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      20080326-30
  • [学会発表] β-カロテンにおける縮退四光波信号の励起エネルギー依存性2008

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20080322-26
  • [学会発表] コヒーレント振動を構成する分子振動モードの時間揺らぎ2008

    • 著者名/発表者名
      藤原 正澄
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20080322-26
  • [学会発表] β-カロテンにおける2光子励起されたS1励起状態ダイナミクスの励起エネルギー依存性2008

    • 著者名/発表者名
      小澄 大輔
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20080322-26
  • [学会発表] Coherent tunable monochromatic terahertz-wave generation using N-Benzyl-2-methyl-4-nitroaniline(BNA)crystal2008

    • 著者名/発表者名
      K, Miyamoto
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2008
    • 発表場所
      San Jose
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] Coherent Spectroscopy in Carotenoid and Bacteriochlorophyll2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      14th International Congress on Photosynthesis
    • 発表場所
      Glasgow,Scotland,UK
    • 年月日
      20072227
  • [学会発表] Reconstitution of Light-harvesting 1 complex of photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum with the LH1 subunit-type complex and carotenoids and its characterization2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] Ultrafast dephasing processes in β-carotene homologues2007

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] Ultrafast S1 dynamics induced by two-photon excitation in all-trans-beta-carotene2007

    • 著者名/発表者名
      D. Kosumi
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] Coherent spectroscopy of photosynthetic pigment2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] β-Conjugated Chain Length Dependence of the dication state of Polar Carotenoid Analogues Measured by Nanosecond Time-Resolved Absorption Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kusumoto
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] Stark Spectroscopy of Peridin analogues2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kusumoto
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] Femtosecond Time-Resolved Absorption Spectroscopy of a Polar Carotenoid Analogu2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Photosynthetic Antennae and Coherent Phenomena
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      20071214-16
  • [学会発表] 光合成細菌由来アンテナ系タンパク質複合体の再構成とカロテノイドの影響2007

    • 著者名/発表者名
      水野 愛弓
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学部会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20070928-29
  • [学会発表] 光合成細菌でのアンテナ系膜タンパク質と色素類との複合体形成とその評価2007

    • 著者名/発表者名
      中川 勝統
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20070925-27
  • [学会発表] バクテリオクロロフィルaの超高速光学応答II2007

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] 極性カロテノイド同属体のジカチオン状態の共役鎖長依存性2007

    • 著者名/発表者名
      楠本 利行
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] 非共鳴励起によるカロテノイド類の超高速光学応答と多光子励起過程2007

    • 著者名/発表者名
      小澄 大輔
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] β-カロテンホモログ体における超高速光学過程2007

    • 著者名/発表者名
      藤原 正澄
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] β-カロテンホモログ体のTHGメーカーフリンジ測定2007

    • 著者名/発表者名
      山内 健聖
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] 極性カロテノイド同属体のナノ秒時間分解吸収分光2007

    • 著者名/発表者名
      楠本 利行
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-24
  • [学会発表] 光合成膜でのアンテナ系タンパク質/色素複合体の再構成とカロテノイド色素のプローブ効果2007

    • 著者名/発表者名
      中川 勝統
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      20070919-21
  • [学会発表] β-カロテンホモログのTHGメーカーフリンジ測定2007

    • 著者名/発表者名
      山内 健聖
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 紅色光合成細菌のアンテナ系タンパク質/色素複合体(LH1)のタンパク質とカロテノイドとの再構成とその評価2007

    • 著者名/発表者名
      中川 勝統
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] β-カロテンホモログ体における超高速光学過程2007

    • 著者名/発表者名
      藤原 正澄
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] β-カロテンにおける縮退四光波混合-励起エネルギー依存性-2007

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 極性カロテノイド同属体のナノ秒時間分解吸収分光2007

    • 著者名/発表者名
      楠本 利行
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 高度に官能基化されたカロテノイド、ペリジニン類縁体の合成-ペリジニンはなぜアレンをもつのか-2007

    • 著者名/発表者名
      青木 一良
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 二光子励起によるβ-カロテンのS1励起状態ダイナミクス2007

    • 著者名/発表者名
      小澄 大輔
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 極性カロテノイド類のフェムト秒時間分解吸収分光2007

    • 著者名/発表者名
      橋本 知明
    • 学会等名
      第21回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20070906-07
  • [学会発表] 光合成細菌アンテナ系LHタンパク質のカロテノイド分子選択性2007

    • 著者名/発表者名
      中川 勝統
    • 学会等名
      第17回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      上智大学
    • 年月日
      20070730-31
  • [学会発表] Probing the carotenoid in its binding site in a reconstituted LH1 complex from the photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum with electroabsorption spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 学会等名
      14th International Congress on Photosynthesis
    • 発表場所
      Glasgow,Scotland,UK
    • 年月日
      20070722-27
  • [学会発表] Sub-20fs coherent spectroscopy of photosynthetic pigments2007

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      PS07 Light Harvesting Systems Workshop
    • 発表場所
      Drymen,Scotland,UK
    • 年月日
      20070719-22
  • [学会発表] Reconstitution of carotenoids into light-harvesting 1 complex of purple bacterium Rhodospirillum rubrum and analysis of electrostatic envirollment of pigments in the complexes2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nakagawa
    • 学会等名
      PS07 Light Harvesting Systems Workshop
    • 発表場所
      Drymen,Scotland,UK
    • 年月日
      20070719-22
  • [学会発表] 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 bin LH12007

    • 著者名/発表者名
      R. Fujii
    • 学会等名
      PS07 Light Harvesting Systems Workshop
    • 発表場所
      Drymen,Scotland,UK
    • 年月日
      20070719-22
  • [学会発表] β-カロテンとバクテリオクロロフィルaにおけるコヒーレント分光2007

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      第15回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20070630-0701
  • [図書] Ultrafast Phenomena XV2007

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshizawa
    • 総ページ数
      516-518
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Photosynthesis.Energy of Sun:14th International Congress on Photosynthesis Research 20072007

    • 著者名/発表者名
      M.Sugisaki
    • 総ページ数
      259-262
    • 出版者
      Springer-Verlag

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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