蛋白質分子の動的構造研究のための高感度時分割溶液散乱装置の試作

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03554017
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 田中 信夫 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50032024)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石尾 寿満 理学電機株式会社, 開発研究部, 主任研究員 ; 佐藤 衛 大阪大学, 蛋白質研究所, 助手 (60170784) ; 植木 龍夫 理化学研究所, 主任研究員 (30029954) ; 勝部 幸輝 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (20032013)
• Keywords: 小角散乱 / 時間分割測定 / 溶液構造 / イメージングプレート

Research Abstract

X線小角散乱法は生体物質の溶液構造の有力な手法で、本研究では小角散乱実験のための高感度検出器の開発を行った。溶液からのX線の散乱は非常に弱いので感度の高い検出媒体が必要であり、今回は単結晶の回折計などに用いられているイメージングプレートを組み込んだ。小角散乱法では基本的に散乱データは一次元なので検出器も線で良いが、時間軸を設定して測定するため115×190mmの面のプレートを円筒状に巻いたドラムを組み込んだ。このドラムの前方に段階的に可変な幅の線スリットを設置しライン状のデータを記録できるようにした。ドラムの回転速度は440γpmまで可変で回転速度を変えることによって測定データの時間軸スケールを制御できる。プレート全体の場所による感度の変動の変動は±3%で、測定データは0.1×0.1mmのピクセル単位で高速16ビットADCで数値化し計算機に転送した。尚、面全体のデータ量は面あたり4.5MBである。イメージングプレートを利用した場合X線を照射した後に初期に起こるフェーディング現象データの質を劣化させるが、検討の結果、最初の5分間で数%の強度減衰がみられ何らかの方法で補正する必要があることが分った。本装置の制御のためのプログラムを作製した。露光時間、ドラムの回転速度などが入力でき制御できる。測定結果はSCSIによってディスクに転送され計算機のCRTに表示できるようにした。また、面から一次元のデータを抽出するプログラムを作製し、ギニエプロット等の解析を可能とした。本装置を既設の点収束カメラと組合せDNA結合タンパク質について実験を行ったところ、本装置は今までのPSPCに比べ格段の改良がみられた。

Research Products

• [Publications] M.Sato: "A High-Speed Data-Collection for Large-Unit Cell Crystals using an Imaging Plate as a Detector" Journal of Applied Crystallography. 25. 348-357 (1992)
• [Publications] Y.Katsuya: "Small-angle X-ray Scattering Study of Metal Ion-induced Conformation Changes in Serratia Protease" Journal of Biological Chemistry. 267. 12668-12672 (1992)