Molecular dynamics of dehydration / freeze resistance

脱水/抗冻性的分子动力学

• 批准号: 22K18694
• 负责人: 長澤 裕
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18694/
• 关键词: クリプトビオシス; 過渡吸収スペクトル; ガラス転移; Red-edge効果; トレハロース; 耐凍結性; 耐乾燥性; 蛍光励起スペクトル; 生体物質の長期保存; 超高速分光

糖のガラス転移は、生物の耐乾燥性・耐凍結性に関与していると考えられている。糖ガラス中では極度に分子運動が抑制され、生体物質の劣化に関与する不要な化学反応を防止する。そこで、我々は、(a)蛍光のred-edge効果(REE)の観測と(b)時間分解分光という２つの手法による研究を行っている。通常、蛍光スペクトルは溶液中において励起波長依存性を示さない。これは、励起状態におけるエネルギー緩和は、一般的な励起状態寿命よりも短い時間で起こるため、ほとんどの蛍光が最低励起状態から発することに起因する。ところが、極めて粘度が高いガラス等の媒質中では分子運動が抑制され、励起状態における緩和も遅くなり、REEが起こるようになる。我々は糖ガラス中の色素Auramine O (AuO)の REEについて、励起波長依存性の詳細を検討し、論文として報告した。【Cryobio. Cryotech., 68(2), 49 (2022)】また、光合成は地上に生活する生物すべてのエネルギー源であり、これに糖のガラス転移がどのように影響を与えるか、興味がもたれる。とくに、極地に生息する藻類等は極寒状態で凍結してしまうと、その間、光合成を静止しなくてはならない。そこで、光合成細菌の光捕集アンテナであるLH3について予備的な実験を行った。LH3は２つのbacteriochlorophyll色素団B800とB820により太陽光を捕集する。B800を酸化反応により3-acetyl chlorophyllに化学的に変換した系について、フェムト秒過渡吸収スペクトル測定を行った。その結果、3-acetyl chlorophyllからB820への高効率なエネルギー移動を観測できたので、論文として発表した。【J. Phys. Chem. B, 127(12), 2683 (2023)】

Sugar migration, drying resistance, freezing resistance of organisms are related to sugar migration. The sugar is not related to the inhibition of extreme molecular movement, degradation of biological substances and prevention of chemical reactions. (a) red-edge effect of light (REE) and measurement (b) time-resolved spectroscopy (TDS); Generally, the wavelength dependence of excitation in solution is shown in the following table. The reason for this is that the life span of the excitation state is short, and the minimum excitation state is short. In the medium of high viscosity and high viscosity, the molecular motion is inhibited, excited, relaxed, and rare. This paper presents a detailed discussion on the REE of Auramine O (AuO), a pigment in sugar, and its excitation wavelength dependence.【Cryobio. Cryotech., 68(2), 49 (2022)] Photosynthesis is the source of life on the ground, and sugar is the source of life. Algae living in the polar regions are frozen in the extreme cold state, and photosynthesized in the extreme cold state. Photosynthetic bacteria and phototrapping agents LH3:2 Bacteriochlorophyll Pigment B800: B820: Sunlight Capture B800 is a 3-acetyl chlorophyll-based chemical reaction system. The results show that 3-acetyl chlorophyll has a high efficiency of B820 and can be used as a mobile phone.【J. Phys. Chem. B, 127(12), 2683 (2023)】

项目成果

ポリマー中で超高速の無輻射失活を示す色素フェノールブルーの励起状態ダイナミクス

酚蓝染料在聚合物中表现出超快非辐射失活的激发态动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中丈朝;日名子一起;山本哲也;辻井遥;長澤裕
• 通讯作者: 長澤裕

ポリマー中における無蛍光性色素フェノールブルーの超高速無輻射失活ダイナミクス

聚合物中非荧光染料酚蓝的超快非辐射失活动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中丈朝;日名子一起;辻井遥;山本哲也;長澤裕
• 通讯作者: 長澤裕

SBP-β-NPが示すフォトクロミズムの温度依存性

SBP-β-NP 表现出的光致变色的温度依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本 哲也;日名子 一起;松中 由有;木原 優;長澤 裕
• 通讯作者: 長澤 裕

糖ガラス中の色素Auramine Oが示すred-edge効果

糖玻璃中染料 Auramine O 的红边效应

• 发表时间: 2022
• 作者: 豊 淳史;田中 丈朝;石川 宙;長澤 裕
• 通讯作者: 長澤 裕

SBP-β-NPのフォトクロミズムにおける温度依存性と励起波長依存性

SBP-β-NP 光致变色的温度依赖性和激发波长依赖性

• 发表时间: 2023
• 作者: 松中 由有;山本 哲也;日名子 一起;邨井 孝行;石川 宙;長澤 裕
• 通讯作者: 長澤 裕