bRは光駆動プロトンポンプ機能を有しており、bR薄膜を用いて構成される光センサーデバイスは光照射のON或いはOFFの下で、時間微分型の光応答電流を発することが知られている。そのようなデバイスの性能評価を行う、あるいは光応答電流の起源を明らかにするうえで、bR薄膜中のbRの配向を明らかにすることは重要である。本研究ではSHG干渉法を用いて、ディップコーティング法により作製されたbR薄膜が、マクロな対称性としてC∞のキラルな対称性を持ち、bR薄膜中のbRが配向していることを示す。キラル活性な2つの膜のSHG干渉を利用したキラルSHGにおいて幾つかの特有な現象が観測された。bR薄膜中のbRの絶対的配向を明らかにするための実験を行い、bRは細胞質側を空気側、細胞外側を基板側に向けて配向する傾向があることが明らかになった。

Bacteriorhodopsin (bR) is a protein containing a covalently bound protonated Schiff base retinal chromophore, found in the purple membrane of Halobacterium salinarium. It is well-known that the bR exhibits a light-driven proton pump function, and photo-sensor devices having the bR thin film show a transient photo-current signal under the "on" or "off" of photo-irradiation. It is important to understand the orientation of bRs in the bR thin film for evaluating such devices and elucidating the transient photo-current signal characteristics. In this paper, we show that by observing SHG interference the bR thin films prepared by a simple dip coating technique have a polar orientation with chiral C∞ symmetry. We found some characteristic phenomena in the chiral SHG by observing the interference by using two coupled chiral SH active films. Furthermore, we performed SHG interference measurements to clarify the absolute orientation of bRs in the bR thin film, and found that bRs tend to have a preference to orient with the cytoplasmic side away from the substrate and extracellular side toward the substrate.