蛋白質結晶内反応を可視吸収変化により追跡するシステムの性能評価

蛋白質結晶内の反応を時間分割的にとらえるためには、結晶内反応の開始条件、結晶内反応の反応速度、反応中間体の有無等が事前に検討されていなければならない。このための方法として有効なのは、結晶の透過光のスペクトルをモニターすることであり、この目的に合致したモニターの開発が急務になっている。本申請では結晶内反応を可視紫外吸収スペクトルによってモニターするシステムを開発し、X線回析データ収集と組み合わせてオフラインおよびオンライン状態での結晶内反応モニターの開発を行ってきた。平成8年度の本重点領域研究の研究費により、我々は主に顕微分光系の光学素子と励起用光源をグレードアップした。また大阪大学基礎工学部の森本英樹助教授との共同研究としてヘモグロビン結晶への酸素、および一酸化炭素の結合反応のモニターを行ってきた。ヘモグロビン結晶への酸素の結合反応では、気相の酸素濃度を変化させながらスペクトル測定をすることにより、酸素平衡圧測定が可能であることを示した。また一酸化炭素との結合反応では、ナノ秒パルスレーザーの励起に同期させて、検出器部のイメージインテンシファイアを駆動することによりゲート時間1マイクロ秒以上であれば時分割スペクトルの測定が可能であることを示した。また筑波大学祥雲弘文教授との共同研究として、NO還元酵素結晶のレーザーによる励起後の反応過程の構造解析も平行して行っている。

蛋白質結晶内の反応を時間分割的にとらえるためには、結晶内反応の開始条件、結晶内反応の反応速度、反応中間体の有無等が事前に検討されていなければならない。このための方法として有効なのは、結晶の透過光のスペクトルをモニターすることであり、この目的に合致したモニターの開発が急務になっている。本申請では結晶内反応を可視紫外吸収スペクトルによってモニターするシステムを開発し、X線回析データ収集と組み合わせてオフラインおよびオンライン状態での結晶内反応モニターの開発を行ってきた。平成8年度の本重点領域研究の研究費により、我々は主に顕微分光系の光学素子と励起用光源をグレードアップした。また大阪大学基礎工学部の森本英樹助教授との共同研究としてヘモグロビン結晶への酸素、および一酸化炭素の結合反応のモニターを行ってきた。ヘモグロビン結晶への酸素の結合反応では、気相の酸素濃度を変化させながらスペクトル測定をすることにより、酸素平衡圧測定が可能であることを示した。また一酸化炭素との結合反応では、ナノ秒パルスレーザーの励起に同期させて、検出器部のイメージインテンシファイアを駆動することによりゲート時間1マイクロ秒以上であれば時分割スペクトルの測定が可能であることを示した。また筑波大学祥雲弘文教授との共同研究として、NO還元酵素結晶のレーザーによる励起後の反応過程の構造解析も平行して行っている。