放射光を用いた天然コラーゲンの精密X線回折像に基づく奥山モデルの検証

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650922
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 奥山 健二 東京農工大学, 工学部, 教授 (30038020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野口 恵一 東京農工大学, 機械分析センター, 講師 (00251588) ; 神鳥 成弘 東京農工大学, 工学部, 講師 (00262246)
• Keywords: コラーゲン / コラーゲン構造 / 構造モデル / X線回折 / 繊維回折 / 結晶構造解析 / トリプルヘリックス / コイルドコイル

Research Abstract

本研究の目的は、代表者らがモデルペプチドの構造を基に1977年以来提案しているコラーゲンの構造モデルの妥当性を、天然コラーゲンのX線回折像の精密な構造解析を行う事により検証することにある。本年度は次の点において研究の進展をみた。
(1) 試料として入手の容易なネズミの尻尾の腱を使っていたが、ネズミの種類が悪いのか結晶性の良い試料を得ることが出来なかった。数ケ月間は試行錯誤を繰り返したがその後、関東地区の数カ所の動物園に依頼してカンガルーやワラビーの尻尾を入手した。これらからの回折像は、使った腱の8割以上で良好な結晶性、配向性を示すことがわかった。
(2) 上記ワラビーの腱を使って、結晶性・配向性の最適化を探している。配向性については試料自体が高配向しており、それ以上の配向を得ることは難しい事がわかった。結晶性は水分含量に依存し、湿度コントロールが必要であるが、蛋白質単結晶の低温測定時に使う不凍液の使用により湿度コントロールしなくても良好な結晶性を示すことを見つけた。この発見は今後の研究に大いに役立つものと考えられる。
(3) 本年度は申請していたにもかかわらず、ラインの運転開始の遅れのため、Spring-8での放射光を使っての回折実験は出来なかった。しかし、超高輝度のX線源にコーンフォーカルミラーの光学系で回折写真を撮る機会を得、この効果については現在解析中である。

Research Products

• [Publications] V.Nagarajan: "Structure analysis of a collagen-model peptide with a (Pro-Hyp-Gly) sequence repeat"J. Biochem.. 125. 310-318 (1999)
• [Publications] K.Okuyama: "1/2-Helical model for collagen -Evidence from model peptide"Proc. Indian Acad. Sci. (Chem. Sci.). 111(1). 19-34 (1999)
• [Publications] 奥山健二(分担): "結晶解析ハンドブック 分担部分 繊維状高分子の構造解析"共立出版. 673 (1999)