2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105005
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 裕次 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30344401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関口 博史 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (00401563)
久保 泰 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬プロファイリング研究センター, 副研究センター長 (10178030)
宮澤 淳夫 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (60247252)
柴山 修哉 自治医科大学, 医学部, 教授 (20196439)
一柳 光平 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任准教授 (70435618)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | タンパク質分子 / 蛍光Ｘ線ホログラフィー / Ｘ線１分子追跡法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３つの課題について研究を進めた。特に課題３に関する基礎計測が実現したのは大きな進展であった。
【課題３】タンパク質分子における重元素周囲ホログラム計測に世界で初めて成功この課題がバイオ班の最終目標である。当初、長時間のＸ線照射を気にして結晶の利用を躊躇していたが、結晶でできることを集中的に行うことにした。蛍光Ｘ線ホログラフィー計測には、非常に大きい結晶が必要で、最大8×5×3mmの一酸化炭素結合型ヒトヘモグロビン（HbCO）単結晶の作製に成功し、バックグランドの低減という課題はあったが、蛍光Ｘ線ホログラフィー測定に成功した。蛍光Ｘ線ホログラフィーの第1回実験（KEK PF-BL6C）での最大の成果は、測定前後のX線回折点をイメージングプレートで解析し、結晶軸を決定するとともに100 KでのX線照射ダメージが軽微であることを確認できた点である。2日間Ｘ線を照射しても、タンパク質単結晶からの回折パターンに乱れがなかったことが確認できた。問題点としては、タンパク質Hb巨大単結晶をマウントするホルダーからの散乱信号がバックグランドになっていることが判明したので、色々な形のホルダー（材質も含めて）評価し改善にも成功し低温測定用マウントループの開発にも成功した。KEK PFのBL6C ビームラインで収集したベストデータ（最大HbCO結晶のホログラムデータ）の解析を大至急に進め、解析がほぼ完了したので、信号S/N向上等、装置的な改良を含んだ基本的なホログラム装置構成を論文としてまとめた。本実験の対象にできる比較的大きいタンパク質分子の結晶も何種類か準備を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
世界初のタンパク質分子の蛍光Ｘ線ホログラフィーの実測に成功した。Ｘ線１分子計測においてもイオウ元素に金イオンが共有結合することを明確化して、金ナノ結晶を標識とした１分子内部運動の実時間計測に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
PIIのホログラフィーを早急に実現し、時分割的な蛍光Ｘ線ホログラフィーも実現する。
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