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

利用量子束相关分析方法探索生物聚合物结构和动力学

• 批准号: 19KK0071
• 负责人: 井上 倫太郎
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0071/
• 关键词: 中性子散乱; マルチドメインタンパク質; 重水素化; 小角中性子散乱; 部分重水素化; SAXS/SANS同時測定; X線・中性子小角散乱同時測定

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。

In 2021, the spread of COVID-19 and its accompanying effects on the re-production of atomic furnaces were investigated. The SAXS/SANS simultaneous measurement of the use and height of atomic furnaces was carried out. To explore the optimal conditions for the development of the system, we should pay attention to the following aspects: The first two complexes of the Kai-AC complex were observed in the 24-time period. In 2021, the partial structural analysis of KaiC in the special complex was focused on, and in 2022, the partial structural analysis of KaiA in the special complex was focused on, and the application of the small angle neutral sub-scattered device (SANS-U) in China and the inverse coherent SANS measurement (iCM-SANS) were carried out. The result is that KaiA is successful in comparison with KaiA. Computer science and other measurement methods and methods for the analysis of the origin of this transformation In addition, the second part of the sample is prepared by 75% hydration, the third part of the sample is prepared by hydration, and the fourth part is prepared by hydration. The iCM-SANS measurement of this sample was performed in a random and random manner without any delay, and was carried out jointly by ILL researchers and researchers. 75% of heavy metals are added to the surface. The results of this study were analyzed by computer software.

项目成果

Subunit dynamics in alpha-crystallin through deuteration-assisted small-angle neutron scattering

通过氘化辅助小角中子散射研究α-晶状体蛋白的亚基动力学

• 发表时间: 2021
• 作者: Inoue;Rintaro;Sakamaki;Yusuke;Takata;Takumi;Morishima;Ken;Wood;Kathleen;Sato;Nobuhiro;Okuda;Aya;Shimizu;Masahiro;Urade;Reiko;Fujii;Noriko;Sugiyama;Masaaki
• 通讯作者: Masaaki

コントラスト変調小角中性子散乱によるタンパク質複合体の解離会合現象の可視化

通过对比调制小角中子散射可视化蛋白质复合物的解离和缔合现象

• 发表时间: 2020
• 作者: 井上倫太郎、酒巻裕介、高田匠、Kathleen Wood; 守島健、奥田綾、 清水将裕、佐藤信浩、裏出令子、藤井紀子、杉山正明;井上倫太郎
• 通讯作者: 井上倫太郎

Institut Laue Langevin(フランス)

劳厄·朗之万研究所（法国）

Dynamics and Structure of Intrinsically Disordered Region of Hef as Studied by Solution Scattering

溶液散射研究 Hef 本质无序区域的动力学和结构

• 发表时间: 2022
• 作者: INOUE;Rintaro; ODA;Takashi; NAKAGAWA;Hiroshi; TOMINAGA;Taiki; KAWAKITA;Yukinobu; SATO;Mamoru; SUGIYAMA;Masaaki
• 通讯作者: Masaaki

A feasibility study of inverse contrast-matching small-angle neutron scattering method combined with size exclusion chromatography using antibody interactions as model systems

以抗体相互作用为模型系统的逆对比匹配小角中子散射法与尺寸排阻色谱相结合的可行性研究

• DOI: 10.1093/jb/mvab012
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Journal of Biochemistry
• 作者: Sato Nobuhiro;Yogo Rina;Yanaka Saeko;Martel Anne;Porcar Lionel;Morishima Ken;Inoue Rintaro;Tominaga Taiki;Arimori Takao;Takagi Junichi;Sugiyama Masaaki;Kato Koichi
• 通讯作者: Kato Koichi