Natural photosynthesis systems have received much attention in recent years because its energy and electron transfer reaction proceeds in almost 100% efficiency [1]. Light-harvesting complex 2 in purple bacteria plays an important role in the funneling of solar energy through the energy transfer to the photosynthetic reaction center. However, LH2 can hardly absorb light in the wavelength region of 620-750 nm. To expand the absorption wavelength range, we have introduced an artificial dye, Alexa Fluor 647, which exhibits absorption band around 650 nm with significantly high molar extinction coefficient of 250,000 L mol−1 cm−1. We performed femtosecond transient absorption spectroscopy to elucidate the energy transfer process directly, and the ultrafast energy transfer from Alexa to LH2 with time constants of 2.9 ps and 17 ps were confirmed. I will reports the details of the energy transfer mechanism in the presentation.
天然の光合成システムのエネルギー移動反応、電子移動反応はほぼ100%の効率で進行するため、近年エネルギー問題を解決する手法の一つとして人工光合成が注目されている[1]。紅色光合成細菌の持つLight-harvesting complex 2 (LH2)は太陽光エネルギーを捕集し、その励起エネルギーを光合成反応中心へと移動させる重要な役割を持つが、620-750 nmの波長域の光はほとんど吸収しない。そこで、650 nm付近に高いモル吸光係数を持つ人工色素Alexa Fluor 647を付加すれば、光捕集波長域を拡張することが可能となることが期待される。今回私はLH2-Alexa結合体における超高速エネルギー移動反応を直接的に評価するため過渡吸収測定を行い、この人工系で高効率のエネルギー捕集が可能であることを示したので報告する。