チトクロム酸化酵素結晶の高精度高分解能X線回折強度データ収集システムの開発

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チトクロム酸化酵素は呼吸鎖の末端に位置し,チトクロムcから電子を受け取り分子状酸素を水にまで還元するとともに、そのとき得られる自由エネルギーによって、プロトンを膜の内側から外側へと能動輸送を行う膜貫通型膜蛋白質複合体である。このチトクロム酸化酵素のプロトン能動輸送機構を解明するためには、酵素内の水素原子の座標を決定する必要がある。このためには、高分解能高精度のX線回折強度データを収集し、精密な構造を得る必要がある。本研究では、放射光の大強度で平行性の良いX線を利用し、高分解能の回折斑点が得られるチトクロム酸化酵素結晶を効率良く選択できるシステムを構築するとともに、高分解能高精度のX線回折強度データを収集するための測定法の開発を行なった。平成18年度に本研究で開発しSPring-8生体超分子複合体ビームライン(BL44XU)に導入した1枚のX線回折像から回折斑点のS/Nを計算することにより分解能を見積るソフトウェアを用い、チトクロム酸化酵素の回折撃度測定において入射X線の条件や測定方法の検討を行った結果、入射X線の密度を高くすることが最も効果的で、1.8Å以上の回折強度測定が可能になった。