佐藤 文菜

さとう あやな
Ayana Sato-Tomita
自治医科大学医学部
講師
計画 A02
A02-03 研究代表者

専門分野物質科学・構造生物学

X線分子動画撮影法を用いたソフトクリスタルにおける外場応答過程の観測

キーワード
分子動画、ソフトクリスタル、時間分解、結晶構造解析、X線吸収分光、光電子顕微鏡
関連する研究者
研究分担者: 福本恵紀(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、特任准教授)
研究協力者: 足立伸一(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、教授)
研究協力者: 野澤俊介(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、准教授)
研究協力者: 一柳光平(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、研究員)
研究協力者: 深谷亮(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、特任助教)
研究協力者: 梅名泰史(名古屋大学シンクロトロン光研究センター、准教授)

研究概要

新規機能性物質群であるソフトクリスタルは、光を照射する、蒸気にさらす、機械的刺激を加えるなどの比較的弱い外場印加によって、発光特性の変化や結晶相転移を引き起こすことが可能である。我々は放射光を用いたX線分子動画撮影法によって、ソフトクリスタルの外場応答過程における原子レベルの構造及び電子状態変化を時間分解的に追跡することで、ソフトクリスタルの機能由来の解明を目指す。ソフトクリスタルに印加する光励起、圧力、熱刺激、超音波励起に対応した外部刺激は、主にパルスレーザーを用いて生成し、パルス外場印加後に進行する相転移過程を実時間測定する。相転移の初期過程等フェムト秒からピコ秒の速い時間スケールのダイナミクス観測においてはX線自由電子レーザーを、ナノ秒から分オーダーの比較的遅い時間スケールの観測においては放射光パルスX線を検出光とし、ポンプ‐プローブ測定を行う。プローブ方法として、X線結晶構造解析、X線吸収分光、X線散乱、光電子顕微鏡等を用い、ソフトクリスタルの反応系に合わせて測定手法を提案する。

時間分解測定ビームライン KEK PF-AR NW14A

代表的な研究業績

  • Direct Observation of Bond Formation in Solution with Femtosecond X-Ray Scattering
    Kim, K.H.; Kim, J.G.; Nozawa, S.; Sato, T.; Oang, K.Y.; Kim, T.W.; Ki, H.; Jo, J.; Park, S.; Song, C.; Sato, T.; Ogawa, K.; Togashi, T.; Tono, K.; Yabashi, M.; Ishikawa, T.; Kim, J.; Ryoo, R.; Kim, J.; Ihee, H.; Adachi, S. Nature 2015, 518, 385-389.
    DOI: 10.1038/nature14163
  • Lifetimes of photogenerated electrons on a GaAs surface affected by nanostructural defects
    Fukumoto, K.; Yamada, Y.; Koshihara, S.; Onda, K.; Appl. Phys. Express  2015, 8, 101201(4).
    DOI: 10.7567/APEX.8.101201
  • Reversible Phase Transition in Laser-Shocked 3Y-TZP Ceramics Observed via Nanosecond Time-Resolved X-Ray Diffraction
    Hu, J.; Ichiyanagi, K.; Takahashi, H.; Koguchi, H.; Akasaka, T.; Kawai, N.; Nozawa, S.; Sato, T.; Sasaki, Y.C.; Adachi, S.; Nakamura, K.G. J. Appl. Phys.  2012, 111, 053526-1-5.
    DOI: 10.1063/1.3692080
  • Coordination and Electronic Structure of Ruthenium(II) -tris-2,2’- bipyridine in the Triplet Metal-to-Ligand Charge-Transfer Excited State Observed by Picosecond Time-Resolved Ru K-Edge XAFS
    Sato, T.; Nozawa, S.; Tomita, A.; Hoshino, M.; Koshihara, S.; Fujii, H.; Adachi, S. J. Phys. Chem.  C  2012, 116, 14232-14236.
    DOI: 10.1021/jp3038285
  • Visualizing Breathing Motion of Internal Cavities in Concert with Ligand Migration in Myoglobin
    Tomita, A.; Sato, T.; Ichiyanagi, K.; Nozawa, S.; Ichikawa, H.; Chollet, M.; Kawai, F.; Park, S.-Y.; Tsuduki, T.; Yamato, T.; Koshihara, S.; Adachi, S. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 2009, 106, 2612-2616.
    DOI: 10.1073/pnas.0807774106

研究業績

種別

査読付学術論文

  1. "Isomeric Difference in the Crystalline-state Chemiluminescence Property of an Adamantylideneadamantane 1,2-Dioxetane with a Phthahlimide Chromophore" C. Matsuhashi, T. Ueno, H. Uekusa, A. Sato-Tomita, K. Ichiyanagi, S. Maki and T. Hirano, Chemical Communications, 2020, 56(23), 3369-3372.
  2. "Selective Reduction Mechanism of Graphene Oxide Driven by the Photon Mode versus the Thermal Mode" M. Hada, K. Miyata, S. Ohmura, Y. Arashida, K. Ichiyanagi, I. Katayama, T. Suzuki, W. Chen, S. Mizote, T. Sawa, T. Yokoya, T. Seki, J. Matsuo, T. Tokunaga_xDB40__xDDD0_, C. Itoh, K. Tsuruta, R. Fukaya, S. Nozawa, S. Adachi, J. Takeda, K. Onda, S. Koshihara, Y. Hayashi, Y. Nishina, ACS Nano, 2019, 13, 10103-10112.
  3. "Size and Shape Controlled Crystallization of Hemoglobin for Advanced Crystallography" A. Sato-tomita, N. Shibayama, Crystals, 2017, 7, 282.

総説,解説,評論等

  1. "放射光X線パルスを用いた時間分解X線回折法による衝撃圧縮下の構造ダイナミクス" 一柳 光平, 髙木 壮大, 高圧力の科学と技術, 2017, 27 (2), 119-128.
  2. "半導体表面における光励起キャリアダイナミクスの時間・空間分解計測" 福本 恵紀, Journal of the vacuum society of Japan, 2017, 60 (10), 388.

国際会議出席ならびに海外派遣

  1. "Capturing metal active-site in myoglobin and hemoglobin by X-ray fluorescence holography"
    A. Sato-Tomita, N. Shibayama, N. Happo, T. Matsushita, K. Hayashi, Y. C. Sasaki, Swedish-Japanese Workshop on Nano-Structure Science by Novel Light Sources (Lund, Sweden, Oct.2-3, 2017)
  2. "Simulations of X-ray fluorescence holograms of Photosystem II (PSII)" A. K. R. Ang, A. Sato-Tomita, N. Shibayama, Y. Umena, Y. Yamamoto, Y. C. Sasaki, N. Happo, K. Kimura, K. Hayashi, Swedish-Japanese Workshop on Nano-Structure Science by Novel Light Sources (Lund, Sweden, Oct.2-3, 2017)
  3. "Direct observation of a ligand-migration pathway in heme proteins" A. Sato-Tomita (Invited), Japan-China Young Women Scientists Symposium (Beijing, China, Nov. 3-4, 2017)
  4. "Application of X-ray fluorescence imaging to protein crystals" A. Sato-Tomita, N. Shibayama, N. Happo, T. Matsushita, K. Hayashi, Y. C. Sasaki, Atomic Level Characterization (ALC) 2017 (Hawaii, USA, Dec. 3-8, 2017)
  5. "Imaging of photogenerated electron dynamics on a semiconductor surface" K. Fukumoto, The 5th Advanced Electromagnetics Symposium (Seoul, Korea, Jul. 26-28, 2017)
  6. "Imaging of carrier dynamics by time-resolved PEEM" K. Fukumoto (Invited), 7th FOCUS PEEM Workshop, (Hyun step Ten, Germany, Jun. 21-23, 2017)

関連ウェブサイト
連絡先
ayana.sato[at]jichi.ac.jp