2000 Fiscal Year Annual Research Report

強磁場下でのタンパク質結晶周囲の濃度場観察

Research Project

Project/Area Number	12750006
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	佐崎元東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261509)
Keywords	タンパク質 / 結晶 / 磁場 / 光干渉法 / 濃度場 / リゾチーム / 結晶成長 / 対流
Research Abstract	1)強磁場下用光干渉計の作製現有のマイケルソン型二光束干渉対物レンズを利用し,10Tの強磁場下で動作する光干渉顕微鏡を作製した. 2)強磁場下での成長している結晶周囲の濃度場観察 1)で作製した強磁場下用光干渉顕微鏡を用いて,リン酸2水素アンモニウム(ADP)結晶の周囲に形成される濃度分布を,10Tの磁場下でその場測定することに成功した.20℃で平衡状態にしたADPの結晶と水溶液を,15℃で成長および25℃で溶解させ,結晶周囲の濃度プロファイルが磁場によって変化するかどうかその場観察した.実験は,観察セルの厚みdを,0.2,0.3,0.5,1.0,2.0mmと変化させて行った.これは,密度対流の起こり易さがdの3乗に比例するため,密度対流がほぼ起こらない状況(d=0.2mm)から,密度対流が激しく起こる状況(d=2.0mm)まで,実験条件をふったことに対応する.しかしながら,実験を行った条件範囲内では,成長・溶解に伴う濃度分布には磁場による違いはみられなかった. 3)磁場によるタンパク質単結晶の高品質化長岡科学技術の千田博士のグループに試料をご提供いただき,ポリ塩化ビニル(PCB)を分解する酸素タンパク質BphCの結晶(正方晶系結晶)を10Tの均一定常磁場下で育成した.その結果,リゾチームの正方晶・斜方晶の場合と同様に,結晶のc軸が磁場方向と平行になるように,結晶は磁場配向した.育成した結晶を用いてフォトンファクトリーにてX線構造解析実験を行ったところ,磁場配向していた結晶の回折分解能は1.75Åから1.45Åへと向上することがわかった.しかしながら,磁場下で配向せずに成長した結晶の場合,回折分解能は1.88Åと逆に悪くなった.このことは強磁場下で結晶を育成することにより,結晶中のモザイク構造が磁場配向することにより結晶の質が向上したことを強く示唆する.

Research Products

(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Y.Suzuki,et al.: "Effects of Pressure on Growth Kinetics of Tetragonal Lysozyme Crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 638-644 (2000)
[Publications] S.Yanagiya,et al.: "Effects of a magntetic field on the growth rate of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 645-650 (2000)
[Publications] Y.Suzuki,et al.: "Interferometric study of the solubility of lysozyme crystal under high pressure"Journal of Crystal Growth. 209. 1018-1022 (2000)
[Publications] T.Sato,et al.: "Enhancement in lysozyme crystal perfection under high magnetic field"Acta Crystallographica. D56. 1079-1083 (2000)
[Publications] K.Ninomiya, et al.: "Morphology and solubility of Taka-amylase A crystals"Journal of Crystal Growth. 222. 311-316 (2000)
[Publications] T.Sato, et al.: "Improvement in diffraction maxima in orthorhombic HEWL crystal grown under high magnetic field"Journal of Crystal Growth. (in press).
[Publications] G.Sazaki,et al.: "In-situ observation of the Marangoni convection of a NaCl aqueous solutions under microgravity"Journal of Crystal Growth. (in press).
[Publications] G.Sazaki, et al.: ""Effects of a magnetic field on the crystallization of protein", in Ed.M.Motokawa, "Advances in Materials Research""Springer(in press).
[Publications] 佐崎元: "モノグラフ:結晶成長のダイナミクス;第5巻溶液成長のメカニズム"共立出版(印刷中).

2000 Fiscal Year Annual Research Report

強磁場下でのタンパク質結晶周囲の濃度場観察

Principal Investigator

佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261509)

Research Products

[Publications] Y.Suzuki,et al.: "Effects of Pressure on Growth Kinetics of Tetragonal Lysozyme Crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 638-644 (2000)

[Publications] S.Yanagiya,et al.: "Effects of a magntetic field on the growth rate of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 645-650 (2000)

[Publications] Y.Suzuki,et al.: "Interferometric study of the solubility of lysozyme crystal under high pressure"Journal of Crystal Growth. 209. 1018-1022 (2000)

[Publications] T.Sato,et al.: "Enhancement in lysozyme crystal perfection under high magnetic field"Acta Crystallographica. D56. 1079-1083 (2000)

[Publications] K.Ninomiya, et al.: "Morphology and solubility of Taka-amylase A crystals"Journal of Crystal Growth. 222. 311-316 (2000)

[Publications] T.Sato, et al.: "Improvement in diffraction maxima in orthorhombic HEWL crystal grown under high magnetic field"Journal of Crystal Growth. (in press).

[Publications] G.Sazaki,et al.: "In-situ observation of the Marangoni convection of a NaCl aqueous solutions under microgravity"Journal of Crystal Growth. (in press).

[Publications] G.Sazaki, et al.: ""Effects of a magnetic field on the crystallization of protein", in Ed.M.Motokawa, "Advances in Materials Research""Springer(in press).

[Publications] 佐崎元: "モノグラフ:結晶成長のダイナミクス;第5巻 溶液成長のメカニズム"共立出版(印刷中).

佐崎元東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261509)

[Publications] 佐崎元: "モノグラフ:結晶成長のダイナミクス;第5巻溶液成長のメカニズム"共立出版(印刷中).