| 研究課題/領域番号 |
16K04946
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
結晶工学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
山本 勲 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (40242383)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 磁場効果 / 巨大タンパク結晶 / 液-液界面晶析法 / 磁気力 / リゾチーム / ソーマチン / グリシン / タウリン / 結晶成長 / 液-液界面析出法 / タンパク質 / 多形制御 |
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| 研究成果の概要 |
タンパク質を液-液界面で晶析する際に強磁場やその勾配を印加することにより、結晶の質を劣化させずに数十倍に巨大化させる技術を開発した。磁気力によって結晶原料の高過飽和領域に結晶を長時間留めることで結晶が巨大化させることに成功した。結晶の質は巨大化により劣化し勝ちであるが、磁気トルクによって結晶の成長方向を制御することで結晶の質を低下させることなく巨大化を達成できた。結晶化が困難なタンパクや微結晶しか得られないタンパクに広く応用が可能である。タンパクに限らず、様々な結晶のサイズ制御、晶癖制御、多形制御に強磁場が有効に作用することを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
創薬手法の一つにと、タンパク質の構造に基づく新薬の開発がある。大きく純良なタンパクの単結晶を用いたX線構造解析によってのみタンパク質の構造が解明される。しかし、結晶化できず構造が未解明なため、創薬に結びつかないタンパクは数知れない。
リゾチームを塩化ニッケルを結晶化剤として用いて磁場中で液-液界面晶析法で結晶化させると、品質の劣化なく体積50-100倍に巨大化させることに成功した。ソーマチンについても体積50倍にまで巨大化させることに成功した。これらの磁場効果は磁場が与える3つの力学的作用（磁気トルク、ファラデー力、ローレンツ力）で説明を与えた。本研究で開発した手法は各分野に応用できる。
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