Investigation of giga- and terahertz frequency of main-chain involved with function of hemoglobin confined in pore with low dielectric constant

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昨年度（2022年度）は，シリカゲル細孔内のTHz領域のスペクトルを得るための測定系を，顕微鏡を基本に構築した．プローブ光となるレーザ光を光ファイバーを用いて対物レンズへ導入し，ミオグロビン溶液中に入れたシリカゲル粒子（粒径約60μm）で焦点が合うようにし，散乱光も同じ対物レンズで集光し，光ファイバーを用いて分光器，検出器へ光を導くように設計した．しかしながら，分光器の分解能における問題が生じたので，本装置はヘモグロビンのシリカゲル内の酸素飽和度を評価するための顕微吸収分光光度計として構築することとし，ヘモグロビンの酸素脱着に伴う吸収スペクトル（昨年度は主に500～700 nmのQバンド）を得ることができた．一方，昨年度構築する予定であった顕微ラマン分光については上の理由から，共同研究として高エネルギー加速器研究機構共通基盤研究施設にある装置を用いて，532 nmの励起波長で，シリカゲル内のヘモグロビンのラマン分光を実施した．その結果，シリカゲル細孔内でも溶液と同様にヘモグロビンのラマンスペクトルを得ることができ，また，酸素結合形におけるシリカゲル細孔内と溶液とラマンスペクトルは観測されたバンドの波数，強度から判断してほぼ同様のスペクトルであった．このことから，シリカゲル細孔内でもヘモグロビン分子は大きな構造変化はなく，変性はしていないことが明らかになった．なお，一昨年度（2021年度）に論文としてまとめたシリカゲル細孔内に亜鉛再構成ミオグロビンが入る（分配），出る（放出）過程については，細孔内のタンパク質の基本物性を調べる目的で細孔サイズを変えて分配，放出過程を調べ，細孔内におけるタンパク質の新たな性質がわかったので投稿論文としてまとめ，投稿中である．