2014 Fiscal Year Research-status Report
低電圧印加によるタンパク質凝集・結晶化促進の分析技術開発と促進機構の解明
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26390049
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| Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
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Principal Investigator |
若松 孝 茨城工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 教授 (80220838)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 凝集体 / 結晶化 / 光散乱 / 電場刺激 / フラクタル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)前方静的光散乱(F-SLS)・前方動的(F-DLS)光散乱の計測、及びタンパク質凝集体の分析：
結晶化の代表的モデルのリゾチームタンパク質(ニワトリ卵白由来)を対象に、電場印加無しの状態で、低角度における静的光散乱(SLS)と動的光散乱(DLS)を計測し、結晶化前段階における凝集体(クラスター)の形成について調査した。F-SLS特性同様に、F-DLSもタンパク質凝集体に対して高感度であり、F-DLS特性においても、タンパク質の結晶核形成前における凝集体の形成を捉えられる情報が含まれていることが分かった。
(2)タンパク質結晶化における電場印加による効果：リゾチーム等のタンパク質の結晶化溶液に対し、低周波で低電圧を印加してその効果を調べた。タンパク質の結晶化を促進させる効果がある電場印加条件が見出された。
(3)前方静的光散乱(F-SLS)計測システムの構築：タンパク質結晶化溶液に低電圧を印加した状態下においても、試料溶液の前方小角光散乱を高感度に計測できる実験システムを設計・製作した。
(4)開発装置の性能試験：シリカ微粒子とリゾチームを使用して、構築した分析装置の性能試験を行った。試料溶液に電場印加無しの状態であるが、F-SLS特性を計測し、それらの実験データを従来の分析装置で得られていたデータと比較したところ、ほぼ同様な特性であることが判明した。今回新たに開発した分析装置は、目標とする基本的な性能を示すことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の実施計画で大きな目標であった、タンパク質分析装置の基本設計を行い、その基本的な性能を確認できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究分担者としてタンパク質の専門家1名を新たに加え、より高精度の溶液試料に対して、タンパク質の凝集・結晶化分析を行う。前年度に得られた結果を基に、主に次の項目内容を実施する。
(1)高精度タンパク質溶液試料の作製、(2)前方光散乱計測によるタンパク質の凝集・結晶化の分析、(3)前方光散乱計測による電場印加におけるタンパク質の凝集・結晶化の分析
なお、当初の計画では、波長の異なる２つのレーザ光源を使用して、光散乱計測によるタンパク質凝集・結晶化の分析を行う予定であったが、タンパク質溶液からの微弱な散乱光を計測する上で、使用した赤色レーザや緑色レーザ光源のビーム広がり角と安定性に問題があることが判明した。そのため、既設の高性能青色レーザ光源のみで分析装置を構築し、電場印加状態下におけるタンパク質の凝集・結晶化を調査することに計画を変更する。１つの波長のプローブ光のみの使用となるため、タンパク質凝集体を分析する上での得られる情報は減少するが、当研究課題の目標達成には大きな影響はほとんどない。
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| Causes of Carryover |
多種類の物品(消耗品)を比較的少数・少量で購入したため、購入予定額と実施額に差が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の物品費(消耗品費)で使用する。
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