コヒーレントラマン分光法による時間分解ラマン光学活性測定法の開発

开发使用相干拉曼光谱的时间分辨拉曼光学活性测量方法

• 批准号: 13J01123
• 负责人: 平松 光太郎
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01123/
• 关键词: 分子分光; キラリティー; 超高速分光; 時間分解CD分光; CD分光; キラリティ; 光学活性; 円二色性; ラマン光学活性; コヒーレントラマン; ヘテロダイン検出

前年度までに開発した偏光敏感ヘテロダイン検出法を用いた高感度かつ広帯域なフェムト秒時間分解円二色性(Time-resolved circular dichroism: TRCD)分光法を改良するとともに、生体分子ダイナミクス研究への応用を行った。まず、TRCD分光法によって生体分子を含む種々のキラル分子のダイナミクス測定を実現するために、光パラメトリック過程を用いた波長可変フェムト秒光源を開発した。それによりおよそ400-1000 nmの広い波長領域で誘起される光化学反応途中のCDスペクトル及び吸収スペクトルを約100フェムト秒の時間分解能で測定することが可能となった。開発した装置の生体分子への応用として、ヒト血清由来アルブミン(HSA)タンパク質に結合したビリルビン分子の励起状態ダイナミクスの研究を行った。ビリルビンのTRCD測定と励起子カップリング理論を用いた解析から、HSAに結合したビリルビンは励起状態において10ピコ秒程度の時定数でそのキラリティーが反転することを明らかにした。このような超高速なキラル反転反応を直接的に観測したのはこれが初めてである。また、励起子カップリング理論を励起状態へと拡張することで、励起状態CDスペクトルを分子構造と直接的に結びつけることができ、光励起によって引き起こされる構造変化を本手法により容易に抽出できることを示した。分子のキラル反転は広く生体内反応や分子モーターなどでも起きていると考えられ、その直接観測は生命現象の機構解明やより効率的な分子マシンの構築といった観点からも重要な成果である。

In the past year, the development of polarized light sensitive detection method has been carried out in the middle of the high sensitivity range. Time-resolved circular dichroism (TRCD) spectroscopy method has been improved. The application of biological molecular detection method has been carried out. TRCD spectroscopy is used to detect biological molecules, including species, and to detect the presence of light sources. In the wavelength range of 400-1000 nm, the CD and absorption spectra of photochemical reactions can be measured in about 100 seconds. The study of molecular activation and activation of the development device was carried out. The TRCD measurement and excitation theory are used to analyze and combine the TRCD with the excitation state. The time limit of the TRCD measurement and excitation state is 10 seconds. This is the first time I've ever seen you. The theory of excitation, molecular structure, direct structure, excitation, structural transformation, easy extraction, etc. The molecular structure of the molecular structure.

项目成果

広帯域・高感度フェムト秒時間分解円二色性分光法の開発

宽带高灵敏度飞秒时间分辨圆二色光谱的发展

• 发表时间: 2015
• 作者: Shogo Tanabe;Toshihide Yamashita;佐藤一樹;平松光太郎, 永田敬
• 通讯作者: 平松光太郎, 永田敬

Raman optical activity measured by nonlinear Raman scattering

通过非线性拉曼散射测量拉曼光学活性

• 发表时间: 2013
• 作者: Kotaro Hiramatsu;Hideaki Kano;Takashi Nagata
• 通讯作者: Takashi Nagata

ヘテロダイン検出法によるアキラルバックグラウンドフリーな光活性測定法の開発

利用外差检测法开发非手性无背景光活性测量方法

• 发表时间: 2014
• 作者: Kotaro Hiramatsu;Masanari Okuno;Hideaki Kano;Philippe Leproux;Vincent Couderc;Hiro-o Hamaguchi;平松光太郎;平松 光太郎
• 通讯作者: 平松 光太郎

Raman optical activity measured by coherent anti-Stokes Raman scattering

通过相干反斯托克斯拉曼散射测量拉曼光学活性

• 发表时间: 2013
• 作者: Kotaro Hiramatsu;Hideaki Kano;Takeshi Nagata
• 通讯作者: Takeshi Nagata

coherent Raman optical activity spectroscopy

相干拉曼旋光光谱

• 发表时间: 2013
• 作者: Kotaro Hiramatsu;Masanari Okuno;Hideaki Kano;Philippe Leproux;Vincent Couderc;Hiro-o Hamaguchi;平松光太郎;平松 光太郎;平松光太郎;Kotaro Hiramatsu
• 通讯作者: Kotaro Hiramatsu