2016 Fiscal Year Annual Research Report
Melt-like growth of protein crystals
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26390054
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
鈴木 良尚 徳島大学, 大学院理工学研究部, 准教授 (60325248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 貴久 徳島大学, 大学院理工学研究部, 教務補佐員 (10648695)
佐藤 正英 金沢大学, 総合メディア基盤センター, 教授 (20306533)
佐崎 元 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60261509)
勝野 弘康 立命館大学, 理工学部, 助教 (70377927)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 液液相分離 / 融液様成長 / リゾチーム / グリセロール / グルコースイソメラーゼ / 酵素活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（具体的内容）1．遠心沈降濃縮によって誘起される液液相分離に関して、pHや溶液の状態によって、濃厚相の粘性が大きく変化することが分かった。最も高粘度のものは超純水中のもので、濃厚相に縫い針を立てると倒れない程度にまでなった。それに対して不凍液であるグリセロールが入ると、桁違いに粘度が下がり、流動性が復活した。2．超純水中で遠心沈降濃縮によって結晶化した、ニワトリ卵白リゾチーム（HEWL）斜方晶系結晶の構造解析をより詳細に行った結果、既に解明していたナトリウムイオンサイトの周辺部のほかに、活性部位の端に位置するASP101が、その付近にあるASN103との相互作用によって、塩析条件と超純水中で大きく位置を変化させることが分かった。活性部位のその他の部分がその他の部分がほとんど変わらないことから、このASP101の大きな変化が、塩濃度を少なくしていった時の酵素活性の増加の原因につながっているものと考えられる。3．グルコースイソメラーゼ結晶の構造をより詳細に解析したところ、不凍液の成分であるグリセロールが、活性部位にしっかり固定されていることが明らかになった。
（意義深い点）1．融液に近い超濃厚環境相の物性が、分子間相互作用の違いによってどのように変化するかをいろいろ試すことができる点。2．活性の増加と、分子構造の変化が直接議論できる点。3．フラッシュクーリングの為の不凍液により、有意な構造変化が誘起される可能性を見いだせた点。
（重要性）1．濃厚環境相の状態を個々の分子、溶媒の性質によって有意に制御できることが証明できた。2．酵素活性と分子構造変化の相関の一つが解明できた。3．フラッシュクーリングによって得られるメリットに対し、不凍液を添加することによるデメリットの一つを明らかにした。
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