XFEL-SFXによる化学反応解明を目指した「反応追跡結晶」の構築

构建“反应追踪晶体”，旨在使用 XFEL-SFX 阐明化学反应

• 批准号: 22H00347
• 负责人: 上野 隆史
• 金额: $ 27.04万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00347/
• 关键词: タンパク質結晶; XFEL; 自由電子レーザー; 結晶構造解析; タンパク質ケージ; フェリチン; X線自由電子レーザー; シリアルフェムト秒結晶解析

近年の結晶構造解析技術の進歩により、天然タンパク質の反応過程を原子分解能で実時間追跡することが可能となってきた。しかし、その手法を様々な化学反応へと展開するには多くの課題が残されている。本研究では人工反応の高分解能実時間構造追跡に向けた汎用性の高い分子システムの確立に向け、タンパク質結晶を用いた「反応観察結晶」の構築を目指し、結晶中に標的分子を特異的に導入し、結晶内部に一分子反応の追跡を可能とする活性部位を構築した。エックス線自由電子レーザーシリアルフェムト秒結晶解析により、反応過程で刻々と変化する構造を原子レベルで追跡し、正確な中間構造を用いた理論計算によって真の反応の追跡を達成した。

Recent advances in crystal structure analysis technology have made it possible to trace atomic decomposition energy in the process of natural decomposition. A lot of problems remain in the development of chemical reactions. In this study, we aim to establish the structure of high molecular structure with high decomposition energy, trace direction, universal property, crystal structure, target molecule specific introduction, and possible active site construction of molecular structure trace inside crystal. The structure of free electrons is traced by theoretical calculation, and the inverse structure is traced by theoretical calculation.

项目成果

無細胞タンパク質結晶化を用いたナノ結晶構造解析

使用无细胞蛋白质结晶进行纳米晶体结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoshi Abe;Junko Tanaka;Yuki Kojima;Takafumi Ueno
• 通讯作者: Takafumi Ueno

Tata Institute of Fundamental Research(インド)

塔塔基础研究所（印度）

Developing protein-cellulose nanocrystal hybrid films for structural coloration

开发用于结构着色的蛋白质-纤维素纳米晶体杂化膜

• 发表时间: 2023
• 作者: Kosuke Kikuchi;Bruno Frka-Petesic;Silvia Vignolini;Takafumi Ueno
• 通讯作者: Takafumi Ueno

Full-length structure analysis of Cry1Aa from Bt bacteria for designing in-cell protein crystal template

Bt 细菌 Cry1Aa 的全长结构分析用于设计细胞内蛋白质晶体模板

• 发表时间: 2022
• 作者: Junko Tanaka;Satoshi Abe;Tohru Hayakawa;Takafumi Ueno
• 通讯作者: Takafumi Ueno

In-cell Synthesis of Cage-Based Protein Solid Material

笼基蛋白质固体材料的细胞内合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuto Nakasuji;Satoshi Abe;Hironari Kamikubo;Takafumi Ueno
• 通讯作者: Takafumi Ueno