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磁場によるタンパク質の高品位結晶育成

研究課題

研究課題/領域番号 10555001
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関東北大学

研究代表者

佐崎 元  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (60261509)

研究分担者 松浦 良樹  大阪大学, 蛋白質研究所, 助教授 (90029968)
宮下 哲  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00219776)
DURBIN Steph (DURBIN Stephan Duan)  東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10301045)
長谷川 和宏  味の素株式会社, 発酵技術研究所, 研究員
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
キーワードタンパク質 / 結晶 / 磁場 / 配向 / リゾチーム / 結晶成長 / 対流 / 品質 / protein / crystal / magnetic field / orientation / lysozyme / crystal growth / convection / crystal perfection / oriontation
研究概要

1.結晶の「磁場配向」について
リゾチーム結晶は,溶液中を沈降しながら成長するに伴いより大きな磁気エネルギーを得ることができるようになるため,成長と共に徐々に磁場配向しやすくなる.そのため,磁場による結晶の配向率は,磁場の強さのみならず,結晶の成長速度および容器の深さに大きく依存することがわかった.
2.結晶の「成長速度」に及ぼす磁場効果について
強磁場下用の透過光型光学顕微鏡を設計・作製し,11Tの磁場下でリゾチーム正方晶系結晶の成長過程を0.5μm解像度でその場観察することに成功した.その結果,強磁場下では結晶の成長速度が明らかに減少することを明らかにした.
3.NaCl水溶液中の「対流」の抑制について
10Tの均一磁場下でNaCl水溶液中の密度対流をその場観察した.その結果,「水溶液」の場合においても均一磁場によって対流が顕著に減少することを世界で初めて見出した.
4.磁場によるタンパク質結晶の「品質」の向上について
10Tの均一・定常磁場下で育成したリゾチーム斜方晶系結晶のロッキングカーブを測定した.その結果,強磁場下で結晶を育成すると,結晶の「品質」が格段に向上し高分解能の回折データが得られること,X線損傷をうけにくくなること,などを世界で初めて明らかにした.
5.「高圧力」という磁場以外の外場が及ぼす影響について
高圧力下でリゾチーム正方晶および斜方晶系結晶の溶解度を測定し,水和・脱水和の体積変化を求めた.また,高圧力下では結晶の表面エネルギーが増加するために成長速度が減少することを見出した.
6.「微小重力」という磁場以外の外場が及ぼす影響について
微小重力下での密度対流の発生がグラスホップ数で適切に予測できること,および水のマランゴニ流の流速は,気液界面形成後110-15分で汚染のために1/10以下に減少することを見出した.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] S.Miyashita et al.: "Concentration field around a growing crystal under microgravity"Journal of Japanese Society of Microgravity Applications. 15. 577-581 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yanagiya et al.: "Effect of a magnetic field on the oriontation of hen egg-white lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 196. 319-324 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Sazaki et al.: "Solubility og tetragonal and orthorhombic lysozyme crystals under high pressure"Journal of Crystal Growth. 196. 204-209 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Sazaki et al.: "Magnetic damping of the temperature-driven convection in NaCl aqueous solution using a static and homogeneous field of 10 T"Japanese Journal of Applied Physics. 38. L842-L844 (1999)

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  • [文献書誌] 佐崎元ら: "タンパク質の結晶化に及ぼす磁場効果"表面科学. 20. 770-776 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki et al.: "Effects of pressure on growth kinetics of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 638-644 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yanagiya et al.: "Effects of a magnetic field on the growth rate of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 645-650 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suzuki et al.: "Interferometric study of the solubility of lysozyme crystal under high pressure"Journal of Crystal Growth. 209. 1018-1022 (2000)

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  • [文献書誌] 宮下哲ら: "リゾチームの結晶化に及ぼす圧力の効果"日本結晶成長学会誌. 26. 192-202 (1999)

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  • [文献書誌] G.Sazaki et al.: "Advances in Materials Research"Springer(in the press).

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  • [文献書誌] S. Miyashita, K. Kurihara, K. Hasegawa, G. Sazaki, T. Nakada, S.D. Durbin, H. Komatsu, M. Fujishima, and M. Koyama: "Concentration field around a growing crystal under microgravity"J. Jpn. Soc. Microgravity Appl.. 15. 577-581 (1998)

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  • [文献書誌] S. Yanagiya, G. Sazaki, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Nakada, H. Komatsu, K. Watanabe, and M. Motokawa: "Effect of a magnetic field on the orientation of hen egg-white lysozyme crystals"J. Crystal Growth. 196. 319-324 (1999)

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  • [文献書誌] G. Sazaki, E. Nagatoshi, Y. Suzuki, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Nakada and H. Komatsu: "Solubility of tetragonal and orthorhombic lysozyme crystals under high pressure"J. Crystal Growth. 196. 204-209 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Sazaki, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Ujihara, K. Nakajima, M. Motokawa: "Magnetic damping of the temperature-driven convection in NaCl aqueous solution using a static and homogeneous field of 10T"Jpn. J. Appl. Phys.. 38. L842-L844 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐崎 元,柳谷伸一郎,S.D. Durbin,宮下 哲,中田俊隆,小松 啓,中嶋一雄,本河光博: "タンパク質の結晶化に及ぼす磁場効果"表面科学. 20. 770-776 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮下 哲,佐崎 元,永利由紀子,鈴木良尚,沢田 勉,中田利隆,小松 啓,中嶋一雄: "リゾチームの結晶化に及ぼす圧力の効果"日本結晶成長学会誌. 26. 192-202 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Suzuki, S. Miyashita, G. Sazaki, T. Nakada, T. Sawada, and H. Komatsu: "Effects of Pressure on Growth Kinetics of Tetragonal Lysozyme Crystals"J. Crystal Growth. 208. 638-644 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yanagiya, G. Sazaki, S.D. Durbin, S. Miyashita, K. Nakajima, H. Komatsu, K. Watanabe, M. Motokawa: "Effects of a magnetic field on the growth rate of tetragonal lysozyme crystals"J. Crystal Growth. 208. 645-650 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Suzuki, T. Sawada, S. Miyashita, H. Komatsu, G. Sazaki, T. Nakada: "Interferometric study of the solubility of lysozyme crystal under high pressure"J. Crystal Growth. 209. 1018-1022 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G. Sazaki, S. Yanagiya, S.D. Durbin, S. Miyashita, T. Nakada, H. Komatsu, T. Ujihara, K. Nakajima, K. Watanabe, M. Motokawa: "Effects of a magnetic field on the crystallization of protein"

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  • [文献書誌] Ed. M. Motokawa: "Advances in Materials Research"Springer, in press.

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miyashita et al.: "Concentration field around a growing crystal under microgravity"Journal of Japanese Society of Microgravity Applications. 15. 577-581 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yanagiya et al.: "Effect of a magnetic field on the orientation of hen egg-white lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 196. 319-324 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] G.Sazaki et al.: "Solubility of tetragonal and orthorhombic lysozyme crystals under high pressure"Journal of Crystal Growth. 196. 204-209 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] G.Sazaki et al.: "Magnetic damping of the temperature-driven convection in NaCl aqueous solution using a static and homogeneous field of 1OT"Japanese Journal of Applied Physics. 38. L842-L844 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐崎元 ら: "タンパク質の結晶化に及ぼす磁場効果"表面科学. 20. 770-776 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki et al.: "Effects of pressure on growth kinetics of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 638-644 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yanagiya et al.: "Effects of a magnetic field on the growth rate of tetragonal lysozyme crystals"Journal of Crystal Growth. 208. 645-650 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suzuki et al.: "Interferometric study of the solubility of lysozume crystal under high pressure"Journal of Crystal Growth. 209. 1018-1022 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Gi Sazaki et al.: "Advances in Materials Research"Springer (in the press).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yanagiya,et al.: "Effect of a magnetic field on the orientation of hen egg-white lysozyme crystals" Journal of Crystal Growth. 196. 319-324 (1999)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] G.Sazaki,et al: "Solubility of tetragonal and orthorhombic lysozyme crystals under high pressure" Journal of Crystal Growth. 196. 204-209 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Miyashita,et al.: "Concentration field around a growing crystal under microgravity" Journal of Japanese Society of Microgravity Applications. (in the press).

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2021-04-07  

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