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主任研究員研究室田原分子分光研究室

主任研究員田原太平（D.Sc.）

English Page

研究概要

分光計測は21世紀の科学の「目」であり、物理～化学～生物学にわたるきわめて広い分野の基盤となっています。我々は新しい極限的な分子分光計測を開発し、それらを駆使して複雑分子系に対する分子科学研究を推進しています。複雑系における多種多様なダイナミクスを解明するためには、その電子状態や振動状態、周辺場の応答、あるいはそれらの背景にあるエネルギーの揺動や散逸を分子レベルで総合的に理解しなければなりません。これを念頭におき、最も先端的な線形・非線形分光計測法を用い、問題に本質的な時間・空間スケールを選択して研究を進めています。具体的には、短パルスレーザー技術を基に、(1)極限的時間分解分光による超高速ダイナミクスの研究、(2)界面選択的非線形分光の開発と柔らかな界面の研究、(3)新しい単分子分光の開発と生体高分子の構造ダイナミクスの研究、を行っています。

研究主分野

化学

研究関連分野

数物系科学
生物学
物理化学
薄膜・表面界面物性
生物物理

キーワード

超高速分光
非線形分光
単分子分光
反応ダイナミクス
界面

主要論文

1. Kuramochi, H., Tsutsumi, T., Saita, K., Wei, Z., Osawa, M., Kumar, P., Liu, L., Takeuchi, T., Taketsugu, T., Tahara, T.:
"Ultrafast Raman observation of the perpendicular intermediate phantom state of stilbene photoisomerization"
Nat. Chem. 16, 22-27 (2024).
2. Sung, W., Inoue, K., Nihonyanagi, S., Tahara. T.:
"Unified picture of vibrational relaxation of OH stretch at the air/water interface"
Nat. Commun. 15, 1258/1-11 (2024).
3. Kusaka, R., Nihonyanagi, S., Tahara, T.:
"The photochemical reaction of phenol becomes ultrafast at the air-water interface"
Nat. Chem. 13, 306-311 (2021).
4. Sarkar, B., Ishii, K., Tahara, T.:
"Microsecond folding of preQ₁ riboswitch and its biological significance revealed by two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy"
J. Am. Chem. Soc. 143, 7968-7978 (2021).
5. Kuramochi, H., Takeuchi, S., Iwamura, M., Nozaki K., Tahara, T.:
"Tracking photoinduced Au-Au bond formation through transient terahertz vibration observed by femtosecond time-domain Raman spectroscopy"
J. Am. Chem. Soc. 141, 19296-19303 (2019).
6. Kuramochi, K., Takeuchi, S., Yonezawa, K., Kamikubo, H., Kataoka K., Tahara T.:
"Probing the early stages of photoreception in photoactive yellow protein with ultrafast time-domain Raman spectroscopy"
Nat. Chem. 9, 660-666 (2017).
7. Singh, P. C., Inoue, K., Nihonyanagi, S., Yamaguchi, S., Tahara, T.:
"Femtosecond hydrogen-bond dynamics of bulk-like and bound water at positively and negatively charged lipid interfaces revealed by 2D HD-VSFG spectroscopy"
Angew. Chem. Int. Ed. 55, 10621-10625 (2016).
8. Fujisawa, T., Kuramochi, H., Hosoi, H., Takeuchi, S., Tahara, T.:
"Role of coherent low-frequency motion in excited-state proton transfer of green fluorescence protein studied by time-resolved impulsive Raman spectroscopy"
J. Am. Chem. Soc. 138, 3942-3945 (2016).
9. Otosu, T., Ishii, K., Tahara, T.:
"Microsecond protein dynamics observed at the single molecule level"
Nat. Commun. 6, 7685/1-9 (2015).
10. Ishii, K., Tahara, T.:
"Two-dimensional fluorescence lifetime correlation spectroscopy. 1. Principle"
J. Phys. Chem. B 117, 11414-11422 (2013).