二次非線形分光によるタンパク質の高次構造解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22350014
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 山口 祥一 独立行政法人理化学研究所, 田原分子分光研究室, 専任研究員 (60250239)
• 研究分担者: 細井 晴子 東邦大学, 理学部, 講師 (00313396)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: タンパク質 / 高次構造 / 配向 / 二次非線形感受率 / 円二色性 / ヘテロダイン検出 / 和周波発生分光 / ポリペプチド

研究概要

新しいタンパク質高次構造解析法によってセグメントの配向を決定出来ることを,モデルタンパク質を用いて実際に証明した.モデルタンパク質の一つの残基をシステインに変異させて,マレイミド基を有する色素分子を導入した.その色素分子の電子遷移に共鳴する二次非線形感受率をヘテロダイン検出和周波発生法によって測定した.二次非線形感受率の符号によって,ガラス表面上のモデルタンパク質の上下の向きを決定できることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Computational analysis of the quadrupole contribution in the second-harmonic generation spectroscopy for the water/vapor interface (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Shiratori, Shoichi Yamaguchi, Tahei Tahara, and Akihiro Morita
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 138 ページ: 064704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and Dynamics of Interfacial Water Studied by Heterodyne-Detected Vibrational Sum-Frequency Generation (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nihonyanagi, Jahur A. Monda, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: Ann. Rev. Phys. Chem 巻: 64 ページ: 579-603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative estimate of the water surface pH using heterodyne-detected electronic sum frequency generation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi, Achintya Kundu, Pratik Sen, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 137 ページ: 151101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast vibrational dynamics of water at a charged interface revealed by two-dimensional heterodyne-detected vibrational sum frequency generation (2012)
  • 著者名/発表者名: Prashant Chandra Singh, Satoshi Nihonyanagi, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 137 ページ: 094706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Vibrational Dynamics of a Charged Aqueous Interface by Femtosecond Time-Resolved Heterodyne-Detected Sum Frequency Generation (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nihonyanagi, Prashant Chandra Singh, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 ページ: 758-760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three Distinct Water Structures at a Zwitterionic Lipid/Water Interface Revealed by Heterodyne-Detected Vibrational Sum Frequency Generation (2012)
  • 著者名/発表者名: Jahur A. Mondal, Satoshi Nihonyanagi, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 7842-7850
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up' versus 'down' alignment and hydration structures of solutes at the air/water interface revealed by heterodyne-detected electronic sum frequency generation with classical molecular dynamics simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi, Hidekazu Watanabe, Sudip Kumar Mondal, Achintya Kundu, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 135 ページ: 194705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unified Molecular View of Air/Water Interface Based on Experimental and Theoretical c^<2> Spectra of Isotopically Diluted Water Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nihonyanagi, Tatsuya Ishiyama, Touk-kwan Lee, Shoichi Yamaguchi, Mischa Bonn, Akihiro Morita, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J.Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 16875-16880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric quadrupole contribution to the nonresonant background of sum frequency generation at air/liquid interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi, Kazuya Shiratori, Akihiro Morita, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 134 ページ: 184705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acid-Base Equilibrium at an Aqueous Interface: pH Spectrometry by Heterodyne-Detected Electronic Sum Frequency Generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi, Kankan Bhattacharyya, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 115 ページ: 4168-4173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecules at the Air/Water Interface Experience a More Inhomogeneous Solvation Environment than in Bulk Solvents: A Quantitative Band Shape Analysis of Interfacial Electronic Spectra Obtained by HD-ESFG (2011)
  • 著者名/発表者名: Sudip Kumar Mondal, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 115 ページ: 3083-3089
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physisorption Gives Narrower Orientational Distribution than Chemisorption on a Glass Surface: A Polarization-Sensitive Linear and Nonlinear Optical Study (2010)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi, Haruko Hosoi, Megumi Yamashita, Pratik Sen, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett 巻: 1 ページ: 2662-2665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and orientation of water at charged lipid monolayer/water interfaces probed by heterodyne-detected vibrational sum frequency generation spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Jahur A. Mondal, Satoshi Nihonyanagi, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132 ページ: 10656-10657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water Hydrogen Bond Structure near Highly Charged Interfaces Is Not Like Ice (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nihonyanagi, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132 ページ: 6867-6869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Half hydration' at the air/water interface revealed by heterodyne-detected electronic sum frequency generation spectroscopy, polarization second harmonic generation, and molecular dynamics simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: Hidekazu Watanabe, Shoichi Yamaguchi, Sobhan Sen, Akihiro Morita, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 132 ページ: 144701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast dynamics of malachite green at the air/water interface studied by femtosecond time-resolved electronic sum frequency generation (TR-ESFG): an indicator for local viscosity (2010)
  • 著者名/発表者名: Pratik Sen, Shoichi Yamaguchi, and Tahei Tahara
  • 雑誌名: Faraday Discuss 巻: 145 ページ: 411-428
  • 査読あり
• [学会発表] Interface-Selective Heterodyne-Detected Second-Order Nonlinear Vibrational Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi
  • 学会等名: 23rd International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS)
  • 発表場所: Bangalore, India
  • 年月日: 2012-08-12
• [学会発表] Nonlinear Laser Spectroscopy for Surfaces and Interfaces of Liquids", Oral Presentation, (2012)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi
  • 学会等名: CAS-RIKEN Frontier Science Workshop 2012
  • 発表場所: Oiso,Japan
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] Interface-Selective Heterodyne-Detected Second-Order Nonlinear Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi
  • 学会等名: 15th East Asian Workshop on Chemical Dynamics
  • 発表場所: Pohang, South Korea
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] "Interface-Selective Even-Order Nonlinear Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Shoichi Yamaguchi
  • 学会等名: The 3rd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry
  • 発表場所: Lonavala, India.
  • 年月日: 2010-09-14