1997 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09044055
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
小松 啓 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (00108565)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VEKILOV P アラバマ大学, マイクログラビティーセンター, 助手
ROSENBERGER エフ アラバマ大学, マイクログラビティーセンター, 教授
佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261509)
中田 俊隆 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (20237308)
宮下 哲 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00219776)
|
|---|
| Keywords | 結晶成長 / 蛋白質 / 卵白リゾチーム / 二光束干渉法 / 溶解度 / 微小重力 / 磁場効果 / 不純物効果 |
|---|
| Research Abstract |
平成9年度に得た成果を以下にまとめる。
1.日本側は、結晶の周囲の「濃度場」を高圧力下で観察するため、超長焦点距離を持ち、参照ミラー可動型のマイケルソン型干渉計をニコン(株)と共同で開発した。そして、本装置を用いて、高圧力(500,1000気圧)下で、卵白リゾチームの、温度を変数とした系統的な溶解度曲線を、初めて決定した。
2.日本側は、10Tの強磁場中で卵白リゾチームの結晶化実験を行い、磁場がリゾチーム結晶の(1)成長速度を増加させること、(2)溶解度を減少させること、を見いだした。また、磁場中でタンパク質溶液の磁気複屈折を測定するための装置を開発した。
3.米国側が開発した精製手法を用いて、日本側は卵白リゾチームの超高純度試料(99.9%)を得た。この試料を用いて原子間力顕微鏡で結晶の成長界面の直接観察を行い、結晶表面に吸着している不純物が結晶成長に及ぼす影響を明らかにした。
4.蛍光を用いて、結晶中の不純物の分布および量を測定するための新規な手法を開発した。また、本手法を用いて卵白リゾチーム結晶へ不純物が取り込まれるメカニズムについて、新たなモデルを提案した。
5.米国側は、コンピュータシミュレーションにより、成長している卵白リゾチーム結晶周囲の濃度場を解決した。日本側は、結晶周囲の濃度場を、マイケルソン型二光束干渉計を用いて実測した。日本側が平成10年3月22〜27日に訪米し、日米の両結果を比較することにより、対流が結晶成長に及ぼす影響につて最終的結論を得る予定である。
6.落下実験施設を利用し、微小重力下で卵白リゾチーム結晶周囲の濃度場をその場観察して、1gからμgまでの重力変化に伴う濃度場の変化を調べた。5.で述べた日本側の訪米により、米国での計算機実験結果と比較検討する予定である。
|
-
[Publications] K.Kurihara et al.: "Interferometric study on crystal growth of tetragonal lysozyme crystal" Journal of Crystal Growth. 166. 904-908 (1996)
-
[Publications] G.Sazaki et al.: "A novel approach to the solubility measurement of protein crystals by two-beam interferometry." Journal of Crystal Growth. 169. 355-360 (1996)
-
[Publications] 佐崎 元ら: "二光束干渉法によるリゾチーム結晶周囲の濃度場観察" 日本結晶学会誌. 23. 413-421 (1996)
-
[Publications] G.Sazaki et al.: "Effects of a magnetic field on the nucleation and growth of protein crystals" Journal of Crystal Growth. 173. 231-234 (1997)
-
[Publications] E.Kashimoto et al.: "Crystallization studies on a concanavalin A crystal with high-index faces" Journal of Crystal Growth. (印刷中).
-
[Publications] B.R.Thomas et al.: "Heterogeneity determinationand purification of commercial hen egg white lysozyme" Acta Crystalography. D52. 776-784 (1996)
-
[Publications] P.Vekilov et al.: "Repartitioning of NaCl and protein impurities in lysozyme crystallizationl" Acta Cryst.D52. 785-798 (1996)
-
[Publications] F.Rosenberger: "Protein crystallization" J.Crystal Growth. 166. 40-54 (1996)
-
[Publications] M.Muschol and F.Rosenberger: "Lack of evidence for prenucleation aggregateformation in lysozyme crystal growth solutions" J.Crystal Growth. 167. 738-747 (1996)
-
[Publications] F.Rosenberger et al.: "Nucleation andcrystallization of globular proteins-what do we know and what ismissing?" J.Crystal Growth. 168. 1-27 (1996)
-
[Publications] P.G.Vekilov et al.: "Nonlinear response oflayer growth dynamics in the mixed kinetics-bulk transport regime" Phys.Rev:E.54. 6650-6660 (1996)
-
[Publications] P.G.Vekilov et al.: "Unsteady.crystal growth due tostep-bunch cascading" Phys.Rev.E. 55. 3202-3214 (1997)
-
[Publications] M.Muschol and F.Rosenberger: "Liquid-liquid phase separation in supersaturated lysozyme solutions and associated precipitate formation/crystallization" J.Chem.Phys.
-
[Publications] F.Rosenberger et al.: "A rationale forsystem-dependent advantages and disadvantages of solution crystal growth atlow gravity" Microgravity Sci.Technol.(印刷中).
-
[Publications] H.Komatsu et al.: "“An atomic level analysis of crystal growth mechanism in complex systems by means of nano-optical microscopy and AFM"in Advances in crystal growth mechanisms" Elsevier,Amsterdam, 15 (1997)
