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Ｘ線・中性子・ＸＦＥＬと磁場配向を組み合わせた新規構造解析法の確立

建立X射线、中子、XFEL和磁场定向相结合的新型结构分析方法

基本信息

批准号：
15J02708
负责人：
津久井秀
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J02708/
关键词：
結晶構造解析タンパク質磁場配向

项目摘要

タンパク質微結晶を三次元磁場配向させた試料（Magnetically Oriented Microcrystal Array: MOMA）から高分解能での構造解析が可能であるかどうかは分かっていなかった．そこで，タンパク質などの結晶構造解析において一般的に用いられている放射光X線を利用することで,タンパク質のMOMAからの高分解能での結晶構造解析を目指した．申請者らは10 マイクロメートル角以下のニワトリ卵白リゾチームの微結晶を紫外線硬化樹脂中で磁場によって三次元配向させた後に，紫外線照射により結晶周囲の樹脂を硬化させることで配向を固定した試料をSPring-8 BL38B1で解析した．その結果，約1.8 Aでの構造解析に成功し，タンパク質のMOMAからの高分解能での構造解析が可能であることが証明された．上記のMOMA法をリゾチーム以外のタンパク質結晶に応用していくい上で，紫外線硬化樹脂が疎水性であるため，結晶が水に濡れている場合，結晶同士が凝集してしまい結晶が均一分散した懸濁液を作製することができない、という問題が存在していた．そこで，ゼラチンやアガロースなどハイドロゲルを懸濁媒体として利用した．実際にゲルを懸濁媒体として，リゾチーム微結晶のMOMAを作製し，約1.9 Aでの構造解析に成功した．この水溶性ゲルを懸濁媒体として用いた場合の利点として，結晶を乾燥させる必要が無いことに加えて，中性子結晶構造解析への応用が簡単に行えることが挙げられる．つまり，懸濁媒体のゲルを調製するさいに軽水ではなく，重水を使って調製することで中性子回折の軽水素由来のバックグラウンドを低減できる．このバックグラウンドの低減により重水で調整したゲルMOMAの中性子測定で回折点が観測できた．ゲルを用いたMOMAにより数十ミクロン角の結晶から中性子結晶構造解析が可能になると期待できる．

Magnetically Oriented Microcrystal Array (MOMA) is a new type of sample with high resolution energy. The analysis of crystal structure of high resolution MOMA is aimed at analyzing crystal structure of high resolution MOMA. The applicant has a 10-degree angle below the surface of the sample. The micro-crystal of the sample is UV curable resin. The magnetic field is three-dimensional alignment. After UV irradiation, the orientation of the sample is fixed. The sample is SPring-8BL 38B1. The results show that the structural analysis of the structure is successful at about 1.8 A, and the structural analysis of the MOMA with high resolution energy is possible. In the MOMA method mentioned above, there is a problem that the ultraviolet curable resin is not water-soluble, and the crystals are uniformly dispersed in water. In addition, it is necessary to use the suspension medium to make use of the suspension medium. In fact, the structure analysis of MOMA in microcrystals was successful at about 1.9 A. The water-soluble particles are suspended in the medium and used in the case of crystallization. It is necessary to add water to the medium and analyze the structure of the crystals. The suspension medium is modulated by heavy water, and the suspension medium is modulated by heavy water. This is the first time that the MOMA has been measured. MOMA is used in the analysis of crystal structure in the middle of the crystal structure.