極低温領域におけるタンパク質の立体構造解析システムの開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04558015
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 三木 邦夫 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (10116105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊中 浩治 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (30240758)
• Keywords: X線構造解析 / 極低温領域 / タンパク質の動的構造 / 二次元X線回折計 / ワークステーション / イメージングプレート / ミラー光学系

Research Abstract

タンパク質のX線結晶解析において,X線回折データに潜在的に含まれる動的構造を示すデータを積極的に取り出すための一つのアプローチは,低温領域での構造解析を行うことである.本研究の目的は,液体窒素温度から室温までの間の任意の温度において,タンパク質のX線構造解析を高分解能,かつ高速に行うことのできるシステムを開発することであり,1)二次元X線検出器(イメージングプレート)を有し,高速度かつ高精度でX線回折データの収集が可能,2)低温領域での回折強度収集が可能,3)高速ワークステーションによりシステム全体を統合的にコントロールし,リアルタイムでの構造解析計算が可能,という特徴を装置にもたせている.本年度における開発作業は,この装置の開発基盤となる1)と3)に重点をおいて行った(2)については次年度).
1)については,イメージングプレートを搭載した二次元X線回折計を導入し,さらに,入射X線の輝度と単色化度を高めるためにダブルベントミラーモノクロメーターをその光学系に採用した.この光学系の調整にはかなりの技術を要するが,二次元X線回折計を一体化してその調整を極めて効率的に行い得るようなシステムを開発した.すなわち,二次元X線回折計の本体用に,光学系調整に必要なアタッチメント(入射光測定用のシンチレーションカウンター,モーター可動式設置台)を設計し,これを取り付けることによってその目的を達成した.
3)については,上記の要領で開発した装置を,次年度に低温装置を設置する場合を考慮して,統合化された構造解析システムにするために,二次元X線回折計に取り付けた高速度ワークステーションを中心として,各装置を集中管理するインターフェースおよびソフトウェア,回折X線データの処理システム,立体構造解析のためのシステムおよびネットワークの整備を行った.