タンパク質結晶-容液界面におけるタンパク質1分子の吸着・脱離・拡散ダイナミクス

单个蛋白质分子在蛋白质晶体-液体界面的吸附、解吸和扩散动力学

• 批准号: 17034007
• 负责人: 佐崎 元
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17034007/
• 关键词: 可視化; 結晶成長; 自己組織化; 表面・界面物性; タンパク質; 吸着・脱離; 表面拡散; 1分子観察; 固液界面; 吸着; その場観察; ステップ前進; 全反射型近接場顕微鏡

リゾチーム(モデルタンパク質)結晶表面上での蛍光ラベル化リゾチーム(F-L)と蛍光ラベル化リゾチームダイマー(F-D)の吸着過程を1分子その場観察するとともに,リゾチーム結晶表面上の分子(単位)成長ステップの挙動をその場観察した.その結果,個々の分子の吸着・脱離過程が結晶-溶液界面に特有な描像を示すこと,およびそれらに対して結晶表面上の分子成長ステップが顕著な応答を示すことを見いだした.1)吸着・脱離過程のダイナミクス平衡状態に保ったリゾチーム正方晶系結晶{110}面上での個々のF-L分子の吸着・脱離過程を1分子その場観察し,F-Lが結晶表面上のテラスではなくステップに選択的に吸着することを明らかにした.また,吸着はある待ち時間(誘導期)を経た後に急激に進行すること,および結晶表面上での滞在時間が長い分子ほど吸着速度が速いことを見いだした.これらの結果は,吸着が1つの素過程で進行するのではなく,多段階の逐次的な素過程を経て徐々に進行することを示す.現在のところ,タンパク質分子表面に強く吸着した水和水の脱離過程がこの多段階素過程にあたると推測している.2)分子成長ステップの応答溶質分子と構造が類似したタンパク質(F-L)は目的タンパク質結晶表面のステップに吸着するが,分子サイズの差異が大きくなると(F-D)テラスに吸着することを見いだした.また,吸着サイトが異なると,分子ステップの前進速度の過飽和度依存性に大きな差が現れることを見いだすとともに,この違いを吸着サイトに基づき説明することに成功した.さらに,結晶表面上に吸着したこれらのタンパク質は,低下飽和度下では結晶表面上での不均一2次元核形成を顕著に促進することを見いだした.

The adsorption process of a molecule on the surface of a crystal (F-L) and the adsorption process of a molecule on the surface of a crystal (F-D) are observed in the field. As a result, the adsorption and desorption processes of the molecules are characterized by the characteristic images at the crystal-solution interface, and the molecular growth on the crystal surface is characterized by the field observation of the adsorption and desorption processes of the molecules on the {110} plane of the tetragonal crystal system. F-L crystal on the surface of the first phase of the second phase of the second phase of the first phase of the second phase of the second phase of the second The adsorption time (induction period) after the rapid excitation process, the crystal surface, the lag time, the molecular adsorption speed, the reaction time, the reaction time. As a result, the adsorption process proceeds, and the multistage sequential process proceeds. The molecular structure of the solute is similar to that of the solid crystal surface, and the molecular structure of the solute is different from that of the solid crystal surface. The difference between the absorption rate and the supersaturation rate of the molecule is large. In this case, the crystal surface is adsorbed on the surface of the crystal, and the heterogeneous two-dimensional nucleus formation on the crystal surface is promoted at low saturation.

项目成果

Impurity effects of lysozyme molecules specifically labeled with a fluorescent reagent on the crystallization of tetragonal and monoclinic lysozyme crystals

荧光试剂特异性标记的溶菌酶分子对四方和单斜溶菌酶晶体结晶的杂质影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Crystal Growth 293
• 作者: T.Matsui;G.Sazaki;H.Hondoh;Y.Matsuura;T.Nakada;K.Nakajima
• 通讯作者: K.Nakajima

In Situ Observation of Dislocations in Protein Crystals during Growth by Advanced Optical Microscopy

• DOI: 10.1021/cg049605n
• 发表时间: 2005-08
• 期刊: Crystal Growth & Design
• 影响因子: 3.8
• 作者: G. Sazaki;K. Tsukamoto;Satomi Yai;M. Okada;K. Nakajima

Step velocity in tetragonal lysozyme growth as a function of impurity concentration and mass transport conditions

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2006.04.116
• 发表时间: 2006-07-15
• 期刊: JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH
• 影响因子: 1.8
• 作者: Dold, P.;Ono, E.;Sazaki, G.
• 通讯作者: Sazaki, G.