体外超分子複合体結晶のための低分解能の高精度X線回折強度データ測定法の開発

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生体超分子複合体のX線結晶構造解析における低分解能(30Å分解能より低角側)データは、位相改良における溶媒平滑化法や非結晶学的平均化法を行う上で重要なエンベロープの決定に欠けてはならないデータである。しかし、回折実験の測定系の問題のために、低分解の良質な回折強度データを得るのは困難である。そこで、本研究では、低分解能の回折強度データが高精度に集められる測定系を構築した。超分子複合体結晶は非常に大きな格子(200Å以上)を持つので、平行性の良いX線を取り出すことが重要である。また、低分解能の回折強度データを高精度に収集するためには、入射X線からの散乱を極力抑えることが必要である。入射X線を整形する4象限スリットを2段にすることにより、1段目でビームサイズが決定でき、2段目で1段目のスリットからの散乱X線が抑えられかつ非常に平行性の良いX線を取り出すことが可能となった。結晶試料位置直前にコリメータを置くことにより、上流からの散乱線を取り除け、低角側のバックグラウンドを下げることに成功した。平行性の良いX線でかつ散乱X線を取り除くことができたので、ビームストッパーを結晶試料から遠ざけることが可能となった。本研究で構築した測定系により、これまでビームストッパーに隠れて観測できなかった低分解能(30Å分解能より低角側)の反射を収集することに成功した。構築した測定系を用いることにより、超低角領域側(100Å分解能より低角)で、分子量が13,000kDaもある超分子複合体結晶からの回折像を初めて観測することに成功した。