東北大学多元物質科学研究所上田潔教授・福澤宏宣助教のグループ、京都大学大学院理学研究科八尾誠教授・永谷清信助教のグループ、フィンランド国トゥルク大学エドウィン・クック教授のグループ、東北大学大学院理学研究科河野裕彦教授のグループ、フランス国Soleil実験施設のカタリン・ミロン研究員のグループ、広島大学大学院理学研究科和田真一助教、広島工業大学工学部大村訓史助教、理化学研究所放射光科学総合研究センターXFEL研究開発部門ビームライン研究開発グループ矢橋牧名グループディレクター及び高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室先端光源利用研究グループ実験技術開発チーム登野健介チームリーダー等による合同研究チームは、リボ核酸を構成する塩基分子の一つであるウラシルにヨウ素を付加したヨウ化ウラシル分子にＸ線自由電子レーザー（XFEL）施設SACLAから供給される非常に強力なX線を照射し、分子の中で起こる電荷と原子の動きを可視化することに成功しました。
本研究の成果は、米国の科学雑誌『Physical Review X』と英国の科学雑誌『Faraday Discussions』に掲載されます。
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X線吸収によるヨウ化ウラシル分子のクーロン爆発の初期過程（赤の矢印は10フェムト秒の間の原子の動きを示す）（左）および、リボ核酸中でウラシルと置換されたヨウ化ウラシルが放射線スープの原料となる概念図（右）。図中の球はそれぞれ原子を表し、紫色はヨウ素(元素記号:I、以下同様)、灰色は炭素(C)、橙色は窒素(N)、赤色は酸素（O）、空色は水素(H)を表す。

論文情報
“Ultrafast Dynamics of a Nucleobase Analogue Illuminated by a Short Intense X-ray Free Electron Laser Pulse”
K. Nagaya, K. Motomura, E. Kukk, H. Fukuzawa, S. Wada, T. Tachibana, Y. Ito, S. Mondal, T. Sakai, K. Matsunami, R. Koga, S. Ohmura, Y. Takahashi, M. Kanno, A. Rudenko, C. Nicolas, X.-J. Liu, Y. Zhang, J. Chen, M. Anand, Y. H. Jiang, D.-E. Kim, K. Tono, M. Yabashi, H. Kono, C. Miron, M. Yao, K. Ueda
Physical Review X6, 021035, published online 16 Jun 2016
doi: 10.1103/PhysRevX.6.021035

“Femtosecond charge and molecular dynamics of I-containing organic molecules induced by intense x-ray free-electron laser pulses”
K. Nagaya, K. Motomura, E. Kukk, Y. Takahashi, K. Yamazaki, S. Ohmura, H. Fukuzawa, S. Wada, S. Mondal, T. Tachibana, Y. Ito, R. Koga, T. Sakai, K. Matsunami, K. Nakamura, M. Kanno, A. Rudenko, C. Nicolas, X.-J. Liu, C. Miron, Y. Zhang, Y. Jiang, J. Chen, M. Anand, D.-E. Kim, K. Tono, M. Yabashi, M. Yao, H. Kono, K. Ueda
Faraday Discussions, published online 31 Oct 2016
doi: 10.1039/C6FD00085A

Link：
上田研究室（電子分子動力学研究分野）
東北大学ウェブサイト