高干渉性X線を用いた蛋白質分子内部運動の時間相関測定

点击翻译按钮获取中文摘要

本申請では、蛋白質の運動性を実時間計測できる新たな実験手法として高干渉性X線を利用したスペックルパターンの時分割測定による蛋白質内部運動の時間相関測定を試みた。実験では、まず、X線ミラーによってアンジュレーターから放射されるX線の高調波成分を除去し、モノクロメータで単色X線(波長1A)を得、チョッパーによってパルス状X線を作り時間分割測定に供した。さらに、単色化X線を10ミクロン程度のアパチャに通してフラウンホーファー回折させ、エアリーディスク中心部分に局在する高干渉性X線を切り出して試料に入射する。検出器には空間分解能の高いイメージインテンシファイヤを取り付けたCCDカメラを使用して散乱データの取得を行った。本年度は、前年度に問題となった試料の微小な振動の原因を探るため、堅牢な大型定盤を使用して、周辺環境からの振動伝播を遮断して測定を試みた。その結果、十分に解析に耐える測定データが取得可能なセットアップを初めて見出すことができた。この測定において、金コロイドの拡散係数がEinstein-Stokes則が教える拡散係数からずれる傾向が見出された。今後、蛋白質を金コロイド粒子で修飾してその運動を間接的に観測することを想定している。生体高分子試料として、コラーゲンや紫膜からのスペックルパターン、さらには、グルタミン酸脱水素酵素結晶の低分解能反射の時間変化についても測定をいった。これスペックルパターンを解析するためのソフトウエアの開発も継続して実施した。