2006 Fiscal Year Annual Research Report
分子レベルその場観察によるタンパク質結晶へのマイクロ欠陥取り込み機構の解明
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18360003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐崎 元 東北大学, 金属材料研究所, 講師 (60261509)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塚本 勝男 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (60125614)
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| Keywords | 結晶成長 / タンパク質 / その場観察 / マイクロ欠陥 / 格子欠陥 / 不純物効果 |
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| Research Abstract |
1.マイクロ欠陥観察装置の設計・作製・立ち上げ
現有のレーザー(532nm)とシリンドリカルレンズ等を組み合わせて,タンパク質結晶中のマイクロ欠陥からの散乱光をその場観察する装置を設計・作製し,立ち上げた.装置は,現有のレーザー共焦点微分干渉顕微-結晶表面近傍タンパク質1分子観察-複合顕微鏡に組み込んだ.そして,ニワトリ卵白リゾチーム正方晶系結晶を用いて,結晶表面および内部に取り込まれた微小な固相インクルージョンからの散乱高を十分な感度で観察できることを確認した.
2.不純物濃度分布観察装置の設計・作製・立ち上げ
新規に購入した蛍光顕微光学系(株式会社和泉テック製)を現有のレーザー共焦点微分干渉顕微-結晶表面近傍タンパク質1分子観察-複合顕微鏡に組み込み,タンパク質結晶周囲の微量な不純物の濃度分布をその場観察する装置を設計・作製し,立ち上げた.そして,ニワトリ卵白リゾチーム正方晶系結晶を用いて,装置の動作を確認した.しかし,装置の設計・作製に予想外の時間を要したため,タンパク質結晶周囲の蛍光ラベル化不純物タンパク質濃度分布をどこまで低濃度で測定できるかの確認は行うことが出来なかった.
3.タンパク質結晶の成長に及ぼす不純物効果のその場観察
さらに,1.で立ち上げたマイクロ欠陥観察装置と2.での蛍光顕微光学系を合体させ,結晶表面での単位成長ステップ,結晶表面での不純物の吸着・脱離・拡散挙動,転位・インクルージョン,結晶周囲の不純物濃度分布を全て同時にその場観察できる装置を立ち上げた.そして,本装置を用いて,不純物の種類と結晶表面での吸着サイトの相関を明らかにするとともに,不純物がリゾチーム結晶のステップ前進速度および2次元核形成速度に及ぼす効果を明らかにした.
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