微結晶粉末での単結晶Ｘ線構造解析を可能にする新規解析手法の開発

开发可对微晶粉末进行单晶 X 射线结构分析的新分析方法

• 批准号: 14J02156
• 负责人: 坪井 千明
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02156/
• 关键词: 結晶構造解析; X線; 磁場配向; 粉末結晶; タンパク質; 擬単結晶; X線回折; 単結晶構造解析; 放射光

当グループでは，所定サイズの単結晶が得られず結晶構造解析が進んでいない物質の解析を可能にするため，磁場配向技術を用いて微結晶粉末から単結晶X線構造解析を可能にする擬単結晶法の研究を行ってきた．擬単結晶法では磁場により三次元的に配向した微結晶をUV硬化樹脂で固定するため，①試料の回収が不可能 ②樹脂硬化に伴う配向の乱れ，という欠点があった．この克服のため、本研究では三次元配向した微結晶の懸濁液を固めずにX線回折測定に供する手法を提案している（in-situ擬単結晶法）．平成２７年度末までにおいて、下記の成果が得られた。平成２６年度にX線チョッパ－を用いたin-situ擬単結晶法を確立していたが，測定時間が単結晶法に比べて数十倍から百倍程度になる問題があった．これを解決するために微結晶の懸濁媒体を高粘度にし，配向した微結晶が揺らぐ前にX線回折測定を行う手法を開発した．L-アラニン微結晶懸濁液を試料に用い構造解析を行い，測定時間を単結晶法の二倍程度まで抑えることに成功した．平成２６年度に放射光施設SPring-8、BL38B1にて構築した実験系においてリゾチーム微結晶懸濁液を用いてin-situ擬単結晶法を行った。リゾチームの三次元配向した回折像が得られたが，構造解析には至らなかった．懸濁媒体の粘度や試料回転速度などを最適化することで構造解析可能なデータが得られると考えている．本手法を構造未知のターゲットに適応すべく，L-アルギニンを試料に選定した．L-アルギニンの水和結晶を乾燥させ，脱水させてL-アルギニンのみで構成される粉末結晶試料を得た．本試料について磁場を印加し配向実験を行なった所，単結晶様のX線回折像が得られた．しかし，配向が不十分だったため，構造解析にはいたらなかった．

When the temperature does not change, the results of the determined temperature test results are analyzed and the results are analyzed. Magnetic field alignment technology by means of X-ray diffraction analysis of microstructure powder microstructure X-ray diffraction analysis it is possible to study the behavior of magnetic field alignment by means of X-ray diffraction. Crystal method is used to study the three-dimensional magnetic field alignment micro-crystal UV hardening grease is used to fix the temperature, and it is impossible to harden the grease with misalignment. In this study, the three-dimensional configuration of the micro-crystal was used to determine the X-ray of the liquid solid phase. The proposal for the determination of the accuracy of the method (in-situ method). At the end of the year in Pingcheng, the results were satisfactory. In Pingcheng 26, the temperature field was confirmed by using the method of temperature in-situ crystallization, and the time temperature was measured by tens of times as much as the temperature by a hundred times as much as that in the media. The directional micro-crystal is used to determine the X-line back-folding of the micro-crystal. L-micro-crystal liquid is used to analyze the data. The measurement time was twice as high as that of the time-lapse crystal method. In the year of Pingcheng 26, SPring-8 and BL38B1 were used to analyze the temperature and temperature of the microcrystal solution by using the method of in-situ crystal analysis. The three-dimensional configuration of the three-dimensional image is to get the image, and the analysis is made from the viscosity of the media, the speed of the material, the analysis of the media, the viscosity of the media, the speed of the material, and the possibility of the analysis. In this material, the magnetic field is printed on the wire, the magnetic field is printed on the wire, and the X line of the crystal is followed. in this material, the magnetic field is printed on the magnetic field, and the X line of the crystal is folded back. To make an analysis of the situation.

项目成果

ポスター Single Crystal Structure Analysis of Magnetically Oriented powder crystal

磁定向粉末晶体的海报单晶结构分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Matsuda;S.;Y.;Kasahara;Craig A. Kletzing;竹内真登・星野崇宏;Yoshiya Kasahara，Yasumasa Kasaba，Hirotsugu Kojima，Yoshizumi Miyoshi，Tomohiko Imachi，Fuminori Tsuchiya，Keigo Ishisaka，Mitsunori Ozaki，Satoshi Yagitani，Atsushi Kumamoto，Mitsuru Hikishima，Yuto Katoh，Kazushi Asamura，Iku Shinohara，Shoya Matsuda，Mamoru Ota，Sato;Chiaki Tsuboi;Chiaki Tsuboi
• 通讯作者: Chiaki Tsuboi

Single-crystal structure determination from microcrystalline powders (~5 μm) by an orientation attachment mountable on an In-house X-ray diffractometer

通过安装在内部 X 射线衍射仪上的定向附件测定微晶粉末 (~5 μm) 的单晶结构

• DOI: 10.1039/c5ce02307f
• 发表时间: 2016
• 期刊: CrystEngComm
• 影响因子: 3.1
• 作者: Chiaki Tsuboi;Kazuaki Aburaya;Fumiko Kimura;Masataka Maeyama;and Tsunehisa Kimura
• 通讯作者: and Tsunehisa Kimura

口頭 磁場により三次元的に配向した微結晶粉末からのX線端結晶構造解析手法の確立

口头：磁场三维取向微晶粉末X射线边缘晶体结构分析方法的建立

• 发表时间: 2014
• 作者: Shoya Matsuda;Yoshiya Kasahara;Craig A. Kletzing;坪井千明;坪井千明
• 通讯作者: 坪井千明

口頭 X-ray Single crystal structure analysis of magnetically oriented powder crystal

磁取向粉末晶体的口腔X射线单晶结构分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Shoya Matsuda;Yoshiya Kasahara;Craig A. Kletzing;坪井千明;坪井千明;松田 昇也;Chiaki Tsuboi
• 通讯作者: Chiaki Tsuboi

ポスター X-Ray Single Crystal Structural Analysis of Magnetically Oriented Microcrystals

磁取向微晶的海报 X 射线单晶结构分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Matsuda;S.;Y.;Kasahara;Craig A. Kletzing;竹内真登・星野崇宏;Yoshiya Kasahara，Yasumasa Kasaba，Hirotsugu Kojima，Yoshizumi Miyoshi，Tomohiko Imachi，Fuminori Tsuchiya，Keigo Ishisaka，Mitsunori Ozaki，Satoshi Yagitani，Atsushi Kumamoto，Mitsuru Hikishima，Yuto Katoh，Kazushi Asamura，Iku Shinohara，Shoya Matsuda，Mamoru Ota，Sato;Chiaki Tsuboi
• 通讯作者: Chiaki Tsuboi