フェムト秒誘導発光によるカロテノイドの光学禁制1B_u^-(0), 3A_g^-(0)振電準位と²⁵Mg-NMRシグナルの線幅を用いたバクテリオクロロフィルの配位状態の決定：LH2への応用

抄録

光学活性1B_u⁺(0)準位とそれと重なる光学禁制1B_u^-(2)または3A_g^-(1)準位(それぞれスフェロイデンとリコペン)を、約30 fsパルスを用いてコヒーレントに励起すると、1B_u^-(0)または3A_g^-(0)準位からの誘導発光が観測されることを見出した。この方法で禁制準位1B_u^-(0)と3A_g^-(0)のエネルギーを決定することができる(三木ら，Chem. Phys. Lett. 457 (2008) 222)。一方我々は、バクテリオクロロフィルの配位状態、即ち「5配位の軸配位子の反対側に、相互作用できる6番目の軸配位子が存在するかどうか」を²⁵Mg-NMRシグナルの線幅を用いて判定できることを見出した(柿谷ら，Biochemistryに受理)。これは、酸素や窒素の6番目の配位／相互作用の検出を可能にする。
Rba. sphaeroides 2.4.1とRsp. molischianumのLH2アンテナ複合体には、スフェロイデンとリコペンがそれぞれ捩れた状態で結合しており、一方バクテリオクロロフィル(BChl)に関しては、2つのB850 BChlと1つのB800 BChlが結合している。我々は、これらのアンテナ複合体に結合したカロテノイドの1B_u^-, 3A_g^-禁制状態のエネルギーを決定し、三種類のBChl分子の軸配位／相互作用状態を明らかにすることを目指して、実験を行っている。