1. Reaction dynamics of biological molecules

(A) Photosensor proteins
　　(1) photoactive yellow protein (PYP)
　　　　Conformation change in time-domain, thermodynamics of intermediates
　　(2) octopus rhodopsin
　　(3) sensory rhodopsin
　　　　(i) sensory rhodopsin from Natronobacterium pharaonis
　　　　　Reaction scheme and the interaction with the transducer
　　　　(ii) Anabaena sensory rhodopsin
　　(4) LOV proteins
　　　　(a) phototropin from Arabidopsis thaliana
　　　　　　(i) Phot1LOV1
　　　　　　　　dimerization and tetramerization
　　　　　　(ii) Phot1LOV2, Phot1LOV2-linker
　　　　　　　　conformation changs of the linker (Ja helix)
　　　　　　(iii) Phot2LOV1, Phot2LOV1-hinge
　　　　　　(iv) Phot2LOV2, Phot2LOV2-linker
　　　　　　　　conformation changs of the linker (Ja helix) and A'a helix
　　　　　　(v) Phot2LOV2-kinase
　　　　　　(vi) Phot2LOV1-LOV2
　　　　(b) phototropin from Chlamydomonas reinhardtii
　　　　(c) Aureochrome
　　　　　　Determination of reaction scheme and the dynamics of Aureochrome-LOV and full length 　　　　　　　　　Aureochrome
　　　　(d) FKF1
　　　　　　Determination of reaction scheme and the dynamics, Role of the linker region
　　　　(e) YtvA
　　(5) BLUF proteins
　　　　(a) YcgF
　　　　(b) AppA
　　　　　　Time-resoleved detection of dimerization reaction
　　　　(c) PixD
　　　　　　(i) SyPixD
　　　　　　　　Determination of reaction scheme and the dynamics
　　　　　　(ii) TePixD
　　　　　　　　Determination of reaction scheme and the dynamics, Role of fluctuation
　　　　(d) PapB
　　　　　　Interaction with PapA
　　(6) chryptochrome
　　　　Time-resoleved detection of conformation change
　　(7) Phytochrome
　　　　(a) Phytochrome of plants
　　　　(b) bacteriophytochrome
　　(8) UVR8

(B) Sensor proteins
　　(1) Calmoduline
　　(2) HemAT

(C) Energy conversion
　　(1) reaction center
　　(2) halorhodopsin

(D) DNA repair
　　photolyase
　　　　Dynamics of the preotien and repaired DNA

(E) Protein folding
　　(1) cytochrome c
　　(2) apo-plastocyanin

(F) ligand dissociation
　　myoglobin
　　　　Determination of ligand escape route

(G) Crowding effect of protein reactions
　　(1) TePixD
　　(2) Phot2LOV2, Phot2LOV2-linker

(H) Physical chemistry of proteins
　　(1) protein diffusion
　　(2) energy transfer from photoexcited protein to solvent: Myoglobin
　　(3) polypeptide diffusion
　　(4) diffusion of DNA

(I) Photoresponsive DNA
　　　　Kinetics of dissociation and recombination
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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2. Development of new methods to study reaction dynamics

(1) Time-resolved enthalpy change
(2) Time-resolved partial molar volume change
(3) Time-resolved heat capacity change
(4) Time-resolved thermal expansion coefficient
(5) Time-resoled compressibility
(6) Time-resolved diffusion coefficient
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3. Translational diffusion process of chemically intermediate species in solution

(1) transient radicals
(2) organic molecules in the excited states
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4. Dynamics of chemical reactions

(1) Release of caged proton
(2) Reaction of caged ATP
(3) Trans-cis photoisomerization of azobenzens
(4) Enol-keto photoisomerization
(5) Transient radicals
(6) pH-jump reaction
(7) reaction in supercritical fluids
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5. Development of a new method to detect time-resolved circular dichroism

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

6. Studies of excited state dynamics using time-resolved photothermal effect

Development of transient grating or transient lens methods
Elementary step of the photothermal effect in solution
(Energy transfer process from the photoexcited molecule to solvent molecules)
　　(1) Development of new techniques:
　　　　(a) temperature grating
　　　　(b) temperature lens
　　　　(c) acoustic peak delay
　　　　(d) molecular heater-molecular thermometer system
　　(2) Molecular mechanism of the photothermal effect in solution
　　(3) Photothermal effect and structural change inside glass
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

7. Development of a time-resolve transient lens method

(1) Density lens
(2) Temperature lens
(3) Optical Kerr lens
(4) Volume lens
(5) Population lens
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

8. Dynamics at interface

(1) Molecular diffusion at solid/liquid and gas/liquid interfaces
(2) time-resolved detection of capillary wave at gas/liquid interface
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

9. Others

Time-resolved EPR
CIDNP detection of EPR
Detection of the excited triplet state of isolated molecule (Supersonic expansion)
Creation of nanoparticles under high temperature and high pressure
Relaxation of energy of semi-conductor material
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

Equipments

　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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以前の研究テーマ

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