Pulsed ELDOR detected NMRによるタンパク内分子の構造解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780494
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 三野 広幸 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70300902)
• Keywords: ESR / タンパク質 / ELDOR / 構造解析 / NMR / ENDOR / 光合成 / Mn錯体

Research Abstract

ESR(電子スピン共鳴)法は電子スピンを対象とした磁気共鳴法の一種で、原理的には核スピンを測定対象としているNMRと類似の技術である。感度はNMR法の2000倍程度もあり、ほぼ同時期に成立した技術である反面、ESR法の発展はこまで遅れてきたが、最近、新たな技術としてパルスESR法が大きく発展しているたとえはパルスESR法の技術の一つであるパルスELDOR法を用いれば長距難のラジカル間距離を高感度で測定することができる。
ENDOR法は成立当初「X線結晶解析にまさるとも劣らない」と評された技術ではあるが、実際に測定、解析するには多くの障害がある。生物試料観測において最大の障害となっているのは感度の小ささである。当研究ではこれを克服するためにPulsed ELDOR(電子電子二重共鳴法)によってENDOR法をカバーする方法の確立を目的としている。
本年度、外部パーソナルコンピューターから外部制御を行えるようにESR機のマイクロ波制御部分の改造や、ガウス波形パルスの製作などが完成しすでに実験可能な段階となっている。現在の段階ではおおむね期待した効果が得られている。更に、ELDOR-detected NMR法では当初はまったく予想していなかった高い高周波特性を示すことがわかった。これはまだ予備的な結果ではあるが、この手法の最大の利点と謳うことができる。その反面、当初の予想ほどの分解能が今のところ達成されていない。これらの結果を踏まえて次年度継続課題としたい。本年度、国際学会において同様な方向を目指している発表が著名な研究者によってなされた事実を知った。この手法はかなり広く普及する可能性を秘めており、国際的競争の面からも早急に結果を生かすべく研究を進行させる。