2018 Fiscal Year Annual Research Report
3D Active Site Science in Biology
| 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, 大学院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, 主幹研究員 (00401563)
柴山 修哉 自治医科大学, 医学部, 教授 (20196439)
宮澤 淳夫 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 教授 (60247252)
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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 / 結晶化 / 蛍光Ｘ線ホログラフィー / 価数変化 / Ｘ線1分子計測 / 3次元分子内部動態情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
蛍光X線ホログラフィーは、原子分解能を持つX線を利用した構造決定法で、散乱波の強度情報に加えて位相情報も同時に計測できるユニークな撮像技術である。我々は、蛍光X線ホログラフィー測定をタンパク質分子に適用するため、装置の改良を行い、世界で初めて血液中の酸素運搬タンパク質であるヘモグロビンの蛍光X線ホログラムの観測に成功した。この測定系を用いて、酸素貯蔵タンパク質であるミオグロビンの蛍光X線ホログラフィー測定を行ない、ミオグロビンの鉄原子環境を世界で初めて可視化することにも成功した。現在、光合成に関わる光化学系II複合体タンパク質（Photosystem II, PSII）活性サイトの蛍光ホログラムパターン測定に成功し、マンガンの価数変化が可視化されようとしている。また、本バイオ計測研究におけるもう１つの主要計測手法である、Ｘ線1分子追跡法(Diffracted X-ray Tracking: DXT)においても、極めて大きな進展があった。大きな成果の1つに、DXT測定を大型放射光利用だけではなく、実験室Ｘ線光源においても測定可能であることを実証し、本手法を「Ｘ線回折明滅法（Diffracted X-ray Blinking, DXB）と名付けた。また、DXB測定では、サンプル対象が生体外１分子だけではなく、細胞や小動物体内において、その中に存在する１分子動態計測が可能となったことは生命科学にとって進展は大きい。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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