巨大生体分子の高次構造解析のためのイオンサイクロトロン共鳴型表面誘起解離法の開発

• Project/Area Number: 12780449
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 内藤 康秀 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (40237186)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2000: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 生体分子 / 高次構造解析 / タンデム質量分析 / 表面誘起解離 / FTICR / サイクロトロン運動 / イオントラップ / 重水素交換法 / 質量分析 / FTMS

Research Abstract

本研究は質量分析法を用いた生体高分子の高次構造解析を促進するための、効果的なイオン断片化の実現を目的として行われた。断片化の手段として表面誘起解離法(Surface-induced dissociation, SID)、質量分析法としてフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(Fourier transformion cyclotron resonance mass spectrometry, FTICR)質量分析を採用し、装置の開発を進めてきた。質量分析装置内でのSID実験についてはこれまでにも多数報告されており、生体分子の構造解析に応用された実例もあるが、本研究では高磁場中で加速したイオンのサイクロトロン運動が高い運動エネルギー領域に達することを利用して、衝突エネルギーを最大限まで高めている点に特徴がある。
これまでに衝突プローブ用アクチュエータと衝突プローブ可動システムを開発・実装して、超伝導マグネット周辺磁場の作用下で実験用パルスシーケンスに同期した衝突プローブの高速動作を確認した。FTICR分析セル内に閉じ込めたイオンをセルの中心付近に収束後、サイクロトロン運動を加速してプローブに衝突させるため、任意波形発生器を基盤として運動制御用電力信号系を構築した。また、生体高分子の高次構造解析を質量分析により実現するための重水素交換実験の条件と手順について、モデル蛋白質試料を用いて検討を行った。衝突プローブ表面を形成する単分子層の作製法を継続課題としている。