Initial process in vision is photoisomerization of retinal from 11-cis form to all-trans form in rhodopsin protein. This reaction completes within 200 fs. In this paper, ultrafast laser spectroscopy with high temporal resolution was used for the direct detection of this rapid reaction. It was observed that reaction could treated by wave packet motions on potential energy surface from Franck-Condon region to photoproduct. In addition, theoretical calculation for the reaction revealed that the crossing between electronic states was involved in photoisomerization reaction dynamics.
視覚における初期過程はロドプシンタンパク質内でのレチナールの11-シス体から全トランス体への光異性化過程である。この反応は励起後200 fs以内に完了する。このような高速の光異性化反応に対して、本論文では非常に高い時間分解分光測定を応用した研究を述べている。ダイナミクスの測定から、波束がポテンシャルエネルギー曲面上をフランク-コンドン状態から生成物へ移っていく動きが観測された。また、反応ダイナミクスの理論計算の結果から、電子状態の交差が反応ダイナミクスに関係していることが明らかになった。