量子ビーム相関解析法による生体高分子構造・ダイナミクスの探求

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2021年度もCOVID-19の蔓延及びそれに伴う原子炉の再稼働の遅れにより、オンサイト(ILL,グルノーブル)で実験を行うことが出来なかったため、本プロジェクトの中心的な計測手法であるSAXS/SANS同時測定システムの運用及び高度化を行うことが出来なかった。そこで、本システムの最適条件の探索を目的として主に二つのプロジェクトに注目した。最初のプロジェクトとして、24時間周期を司る時計タンパク質の２者複合体であるKai-AC複合体に着目した。2021年度においては特に複合体中のKaiCの部分構造解析に注目したが、2022年度においては複合体中のKaiAの部分構造解析を国内の小角中性子散乱装置(SANS-U)を用いて、逆転コントラスト同調SANS測定(iCM-SANS)を行った。その結果、フリーのKaiAと比較して複合対中では僅かにKaiAのサイズが大きくなることを示唆するデータの取得に成功した。計算機シミュレーション及び他の測定手法と組み合わせてこの変化の起源を解明している。更に、二つ目の試料として、４つのドメインから構成されるマルチドメインタンパク質に対して一部のドメインを75%軽水素化、残りの三つのドメインを軽水素化したセグメント重水素化試料を作成した。本試料のiCM-SANS測定をオーストラリア中性子散乱施設で同時期にビームタイムを確保していたILLの研究者と共に行った。75%重水素化ドメインを導入する部位を変化させることでSANSプロファイルが変化することを実験的に示すことができた。こちらの結果に対しても、他測定手法と計算機シミュレーションを組み合わせた解析を進めている。