フォトンファクトリーにおける生物マシーナリー研究のためのより効率的な放射光利用法

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11169241
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 鈴木 守 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (40280507)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上久保 裕生 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (20311128) ; 五十嵐 教之 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (80300672)
• Keywords: タンパク質字結晶学 / シンクロトロン放射光 / 生物マシーナリー

Research Abstract

本申請は生物マシーナリーの結晶が抱える不安定性、回折強度の弱さを克服して精度の良いデータ収集環境をフォトンファクトリー(PF)のユーザー全体に提供し、高精度の構造解析を可能にすることを目的としている。具体的には以下の3点が検討する計画である。
1.最適条件でのデータ収集
放射光実験の直前にオフラインで予備実験を行える環境(X線回折装置)を実現して、解析の高効率化を実現する。
2.回折データ収集の高速、高精度化
生物マシーナリーの解析に用いられるMAD法およびファインスライス法を可能にするため、データ収集の律速であるIP読み取り時間の短縮を実現する。
3.多波長異常分散法に向けた試料の調製及び結晶化
現在解析中の蛋白質(精巣上体分泌蛋白質)の結晶化を行う。今回導入するX線回折装置を用いて、結晶の評価、低温実験の条件の検討を行う。
本年度1と3の項目を達成するために、X線回折装置の購入を行う予定であったが、CCDを用いた2次元検出器の性能がタンパク質結晶構造解析に十分使用可能であり、回折データ収集の高速化が図れるとの考えから、本予算でCCDを用いた2次元検出器の購入を行うこととし、仕様の決定等を行った。平成12年はシンクロトロン放射光を用い検出器の評価実験を行う。

Research Products

• [Publications] N. Watanabe: "Rotated-inclined focusing monochromator with simultaneous tuning of asymmetry factor and radius of curvature over a wide wavelength"J. Synchrotron Radiation. 6. 64-68 (1999)
• [Publications] 五十嵐 教之: "新規の多ヘム酵素の立体構造解明"日本結晶学会誌. 41. 283-292 (1999)
• [Publications] S. Nomura: "Ordered structure formation of bacteriorhodopsin-hDHFR in a plasma membrane"Langmuir. 15. 214-220 (1999)
• [Publications] T. Oka: "Conformational change of helix G in the bacteriorhodopsin photocycle: Investigation with heavy atom labeling and X-ray diffraction"Biophys. J.. 76. 1018-1023 (1999)
• [Publications] M. Kataoka: "Dynamical and structural modification of staphylococcal nuclease on a terminal truncation"Physica B. 266. 20-26 (1999)
• [Publications] M. Kataoka: "Low energy dynamics of globular proteins studied by inelastic neutron scattering"J. Phys. Chem. Solid..
• [Publications] T. Konno: "A partially unfolded structure of the alkaline-denatured state of pepsin and its implications for stability of the zymogen-derived protein"Biochemistry. (in press). (2000)
• [Publications] H. Kamikubo: "Structures of photointermediates and their implication to the proton pump mechanism"Biochimica et Biophysica Acta. (in press).