2018 年度研究成果報告書

界面選択的レーザー温度ジャンプ法の開拓

研究課題

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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
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
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。
自由記述の分野	分子分光学
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。