多数の微小結晶を用いた結晶構造解析手法および自動化システムの開発

• 研究課題/領域番号: 15H06862
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造生物化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 山下 恵太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 基礎科学特別研究員 (20721690)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: X線結晶解析 / 構造生物学

研究成果の概要

タンパク質の結晶構造解析において，特に高難度試料の場合，現状簡便に解析が可能な20-30 μm以上の大きさの結晶の作製は困難である場合が多い．本研究では多数の微小結晶を用いたデータ収集およびデータ処理の自動化を行うことで，構造解析可能な構造振幅データを自動で得られるようにした．
はじめに微小結晶を用いたデータ収集・処理のワークフロー化を行い，これまで手作業が必要であった部分の自動化およびデータ処理プロトコルの確立を行った．これにより，微小結晶作製から構造決定までのプロセスが大幅に短縮された．共同研究により入手した試料を用いてテストを行い，既に多数の構造決定に成功している，

研究成果

• [雑誌論文] Crystal Engineering of Self-Assembled Porous Protein Materials in Living Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Abe, H. Tabe, H. Ijiri, K. Yamashita, K. Hirata, K. Atsumi, T. Shimoi, M. Akai, H. Mori, S. Kitagawa and T. Ueno
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 11 号: 3 ページ: 2410-2419
  • DOI: 10.1021/acsnano.6b06099
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] PXビームラインにおける回折データ自動処理・構造決定システムの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山下恵太郎，平田邦生，河野能顕，上野剛，長谷川和也，熊坂崇，山本雅貴
  • 学会等名: 第30回放射光学会年会
  • 発表場所: 神戸芸術センター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2017-01-07
• [学会発表] 回折データ自動収集・処理システムZooによる微小結晶を用いた高難度タンパク質構造解析の効率化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山下恵太郎，平田邦生，河野能顕，上野剛，長谷川和也，熊坂崇，山本雅貴
  • 学会等名: 第16回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-06-07
• [学会発表] 微小結晶のための回折データ自動処理システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山下恵太郎，平田邦生，河野能顕，上野剛，長谷川和也，熊坂崇，山本雅貴
  • 学会等名: 第29回放射光学会年会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2016-01-09