非線形ラマン・シングルショット分光による蛋白質の変性における動的現象の観測

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05166
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分34020:分析化学関連
• 研究機関: 関西学院大学
• 研究代表者: 大間知 潤子 関西学院大学, 理工学部, 講師 (70724053)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 非線形ラマン散乱 / 振動分光

研究成果の概要

本研究の目的は，近年開発されたフーリエ変換型コヒーレント反ストークス分光法(以下FT-CARS法)を用いて，秒や分スケール，または1秒以下で構造変化する動的現象を振動情報から捉えることへの応用を目指した。本研究では始めにFT-CARS法の光源として広帯域チタンサファイアモード同期レーザーの作製を行った。これにより指紋領域を十分に網羅し，2700 cm^-1までのラマンシフトを観測することが可能になった。測定試料として高速に構造変化が起こる瞬間接着剤の硬化過程の観測を行った。さらに信号を増強するためヘテロダイン光学系へ改良を行った。今後このシステムによりタンパク質の変性現象の観測を目指す。

自由記述の分野

光物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は，近年開発されたフーリエ変換型コヒーレント反ストークス分光システムをイメージング用途ではなく，高速に構造変化する物質の変化を観測することに応用した。この研究は，分子の静的な立体構造を決定するX線回折，電子顕微鏡とは異なり，動的な変化を捉えられることが特徴である。本研究では瞬間接着剤の硬化過程の観測を行った。振動ピーク構造の変化を定量的に議論するためには，さらなる信号の増強が必要であり，ヘテロダイン検出のシステムまで完成させた。今後は，このシステムを活用することで，短時間での構造変化を高感度に捉える手法を確立し，タンパク質の変性現象を捉える研究に進めていく。