ロドプシンの発色団レチナ-ル光異性化のトンネル反応機構

视紫质发色团视网膜光异构化的隧道反应机制

• 批准号: 08240220
• 负责人: 垣谷 俊昭
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08240220/
• 关键词: バクテリオロドプシン; 超高速光異性化反応; 励起状態ダイナミックス; 振動の波束; トンネル遷移; 化学修飾したレチナ-ル; 分子動力学シミュレーション; 振動波束の位相

高度好塩菌バクテリオロドプシンの発色団レチナ-ルの超高速光異性化のダイナミックスを明らかにするために吸収スペクトルのフーリエ変換法(FTOA)による解析をおこなった。すなわち、励起フランク・コンドン状態からスタートする振動の波束の運動を時間相関関数(tcf)によって追跡した。今回特に工夫したところは、異性化するボンド13=14のねじれを困難にするように化学修飾した発色団レチナ-ルを組み込んだバクテリオロドプシンに対して解析を行ったことである。その結果を化学修飾しないバクテリオロドプシンの以前の結果と比べると、化学修飾した効果は100fs迄にあまり顕著に現れず、100fsから200fsにかけてtcfの絶対値の明らかな減少(最大-桁)が見られた。また、tcfの位相も100fsから200fsにかけて大きな変化が見られた。200fs以降は化学修飾する、しないに関わらず位相が急激に変化した。これらのことは 13=14 ボンドの本格的な異性化反応は100fs 位から開始され、200fsぐらいからトンネル遷移の状態に入ることを強く示唆する。実際には、tcfの絶対値は100fs迄に急峻な減少(4-5桁)があり、これが異性化反応の運動と直接結びついていないことになる。最近の我々のおこなった分子動力学シミュレーションの結果においても、励起状態ダイナミックスは初期状態により非常に異なった経路を取ることがしめされている。したがって、励起状態にあがった直後の発色団の運動は多岐に渡っており、100fs 程度経ってから、雑多な運動が13=14ボンドのねじれ運動に集約されていく描像が描かれる。今後 FTOA の解析から得られたデータを分子動力学シミュレーションの解析から得られたデータと詳細に比較して、上の結論を確かめる作業を行う予定である。

High salt bacteria were バ ク テ リ オ ロ ド プ シ ン の 発 color 団 レ チ ナ - ル の ultra-high-speed optical subjects の ダ イ ナ ミ ッ ク ス を Ming ら か に す る た め に suction 収 ス ペ ク ト ル の フ ー リ エ - exchange method (FTOA) に よ る parsing を お こ な っ た. す な わ ち, excitation フ ラ ン ク · コ ン ド ン state か ら ス タ ー ト す る の beam vibration の motion を time phase masato masato number (TCF) に よ っ て tracing し た. Now back to te に time し た と こ ろ は, heterosexual す る ボ ン ド 13 = 14 の ね じ れ を difficult に す る よ う に chemically modified し た 発 color 団 レ チ ナ - ル を group み 込 ん だ バ ク テ リ オ ロ ド プ シ ン に し seaborne analytical line を っ て た こ と で あ る. そ の results を chemically modified し な い バ ク テ リ オ ロ ド プ シ ン の is の results と before べ る と, chemical modification し た unseen fruit は 100 fs effect に あ ま り 顕 the に now れ ず, 100 fs か ら 200 fs に か け て TCF の unique numerical の seaborne Ming ら か な reduce (maximum - girder) が see ら れ た. Youdaoplaceholder0, tcf <s:1> phase に 100fs ら200fsに けて けて large な な variation が see られた. After 200fs, the <s:1> chemical modification する, <s:1> な に に に に is related to the わらず phase が, and the に rapid change に occurs. こ れ ら の こ と は 13 = 14 ボ ン ド の な opposite sex of this case against 応 は fs 100 か ら began さ れ, 200 fs ぐ ら い か ら ト ン ネ の state に ル migration into る こ と を く and shown strong sucking す る. Be interstate に は, TCF の unique numerical は 100 fs to effect the seaborne に urgent strict な can reduce (4-5 girder) が あ り, こ れ が subjects the 応 の movement と directly knot び つ い て い な い こ と に な る. Recently の I 々 の お こ な っ た molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の results に お い て も, excitation state ダ イ ナ ミ ッ ク ス は initial state に よ り very に different な っ た を 経 road take る こ と が し め さ れ て い る. し た が っ て, excitation state に あ が っ た straight after の 発 color 団 の sport は toki に crossing っ て お り, degree of 100 fs 経 っ て か ら, 雑 な more exercise が 13 = 14 ボ ン ド の ね じ れ movement に intensive さ れ て い く stroke like が tracing か れ る. Future FTOA の parsing か ら have ら れ た デ ー タ を molecular dynamics シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の parsing か ら have ら れ た デ ー タ と に comparative し て, の conclusion を か indeed め る line homework を う designated で あ る.

项目成果

R.Akiyama et al.: "Analysis of the excited-state dynamics of 13-trans-locked-bacteriorhodopsin" J.Phys.Chem.101. 412-417 (1997)

R.Akiyama 等人：“13-反式锁定细菌视紫红质的激发态动力学分析”J.Phys.Chem.101。

R.Akiyama et al.: "Analysis of the temperature dependence of femtosecond excited state dynamics of bacteriorhodopsin by spin-boson model" Chemical Physics Letters. 256. 165-171 (1996)

R.Akiyama 等人：“通过自旋玻色子模型分析细菌视紫红质飞秒激发态动力学的温度依赖性”化学物理快报。