光による分子間相互作用の変化を利用した結晶成長

利用光引起的分子间相互作用的变化来生长晶体

• 批准号: 17034009
• 负责人: 奥津 哲夫
• 金额: $ 3.14万
• 依托单位: Gunma 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-17034009/
• 关键词: タンパク質; 結晶; 結晶核形成; リゾチーム; Thaumatin

タンパク質の高次構造を明らかにし、機能を理解する方法はX線結晶構造解析である。このためには結晶化は必須の作業である。しかし、この行程には定法がなく、熟練した研究者の経験と勘に頼っている。解析作業はSPring-8の稼働により飛躍的に進歩しているので、優れた結晶作成方法の出現が待ち望まれている。我々は弱いUV光をリゾチームの過飽和溶液に短時間照射すると結晶核の形成が促進されることを見いだした。この機構を理解し、タンパク質の結晶化手法として一般化することを目的とする。これまでに得られた成果を下記に示す。1.再現性の確立。光照射による結晶化の結果を安定して得るために、結晶出現の頻度に不確定さを与える因子を解明し、再現性の高い実験方法を確立した。光照射を行わない条件では結晶が出現しない溶液から、光照射により確実に結晶を出現させることが可能となった。2.分子間相互作用の測定。動的光散乱測定を行い、光照射によりリゾチーム分子間の相互作用が引力になることを見いだした。反応中間体の分子間相互作用を光で変化させることにより結晶化を引き起こすことが可能となることが判明した。3.過渡吸収測定を行い、トリプトファン残基が中性ラジカルとなった反応中間体が結晶核形成に関与していると推測した。4.Thaumatinでも光誘起結晶化が確認された。Thaumatinでは溶解度以下の濃度の溶液でも核形成が確認された。5.光誘起結晶化により適した結晶化処方の開発を検討した。その結果、ポリエチレングリコールなどの非電荷ポリマーを添加すると、結晶化の駆動力が同じ条件であっても、ポリマー添加を行った場合ではより結晶化が促進されることを見いだした。

A method for understanding the high-order structure of X-ray crystallography is presented. Crystallization must be done. This journey is based on the laws and regulations and the analysis and research of skilled researchers. The analytical work is progressing rapidly in SPring-8 and the optimal crystallization method is waiting to be developed. The formation of crystalline nuclei is promoted by short-term irradiation of supersaturated solutions with weak UV light The structure of the crystal is understood, and the crystallization method is generalized. The results are shown below. 1. Reproducibility is established. The results of crystallization by light irradiation are stable, the frequency of crystallization is uncertain, the factors are clear, and the reproducibility is high. Light irradiation is the condition for crystallization to occur in solution. Light irradiation is the condition for crystallization to occur in solution. 2. Determination of intermolecular interactions. Dynamic light scattering measurement, light irradiation, molecular interaction, gravitational force Intermolecular interaction of anti-intermediate 3. The transition absorption determination was carried out in the presence of a neutral intermediate and the formation of a crystalline nucleus was speculated. 4. Thaumatin was identified by light induced crystallization. Thaumatin is not soluble in solutions with concentrations below which nuclear formation is confirmed. 5. The development of photoinduced crystallization was discussed. The result is that the crystallization is promoted by the addition of the non-charged particles.

项目成果

タンパク質の光誘起結晶化

蛋白质的光诱导结晶

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本結晶成長学会誌 33
• 作者: 奥津哲夫;平塚浩士
• 通讯作者: 平塚浩士

群馬大学研究室から「新時代への視点」

群马大学实验室的“新时代展望”

• 发表时间: 2006
• 作者: Mitsunori Matsushita;Keigo Kamata;Kazuya Yamaguchi;Noritaka Mizuno;奥津哲夫
• 通讯作者: 奥津哲夫

Detection of Covalent-bonded Dimer in Photochemical-induced Crystallization of Protein

光化学诱导蛋白质结晶中共价键二聚体的检测

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chem.Lett. 36
• 作者: G.Sazaki;et al.;一國伸之;K.Furuta et al.
• 通讯作者: K.Furuta et al.

Enhancement of light-induced nucleation of lysozyme in the presence of polyethylene glycol (PEG) 4000

聚乙二醇 (PEG) 4000 存在下增强光诱导溶菌酶成核

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chem. Lett. 36(2)
• 作者: Okutsu;T.; Sato;M.; Furuta;K.; Fujinaga;Y.; Horota;K.; Obi;K.; Horiuchi;H.; Hiratsuka;H.
• 通讯作者: H.

Production and Excited State Dynamics of the Photorearranged Isomer of Benzyl Chloride

氯化苄光重排异构体的生成及激发态动力学

• 发表时间: 2005
• 期刊: J. Phys. Chem. A 109
• 作者: M.Nagano;T.Suzuki;T.Ichimura;T.Okutsu;H.Hiratsuka;S.Kawauchi
• 通讯作者: S.Kawauchi