| 研究課題/領域番号 |
16K06708
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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 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 横浜創英大学 |
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研究代表者 |
小島 謙一 横浜創英大学, こども教育学部, 教授 (90046095)
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| 研究分担者 |
小泉 晴比古 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任講師 (10451626)
若生 啓 横浜創英大学, こども教育学部, 講師 (40515839)
橘 勝 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (80236546)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 転位 / 結晶の力学的性質 / 結晶塑性 / 放射光X線トポグラフ / タンパク質結晶 / 微少硬さ / 物質の強度 / X線回折曲線 / 放射光Ｘ線トポグラフ / 結晶の強度 / 結晶の完全性 / 無転位結晶 / Ｘ線動力学効果 / ビッカース硬さ / 塑性 / 脆性 / Ｘ線回折 / 動力学的効果 / 格子欠陥 / 放射光トポグラフ / 力学的性質 / 結晶評価 / 新素材 / Ｘ線、粒子線 / 蛋白質 / 結晶成長 |
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| 研究成果の概要 |
タンパク質結晶を工学的に利用するために、その力学的強度についての基礎研究を行った。本研究では完全性の高いタンパク質結晶を用いて、放射光X線トポグラフによって微視的な塑性変形機構を解析した。その結果タンパク質結晶の塑性変形は、他の工学的に利用されている金属結晶や半導体結晶と同じように、転位機構、（転位の増殖と運動）によって支配されていることが分かった。また、今までのタンパク質結晶はモザイク構造であると考えられていたので、X回折曲線は運動学的理論で解析されていたが、本研究で得られた完全性の高いタンパク質結晶では動力学的理論で説明する必要があることを初めて示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義としては、タンパク質結晶の塑性変形が転位によって律速されていることを初めて明らかにしたことである。また、従来、タンパク質結晶は完全性が低く無転位結晶は得られないと考えられていたが、本研究により無転位かつ完全性の高いタンパク質結晶が得られ、転位の増殖の機構を解明するとともに、X線回折曲線を動力学回折理論によって説明できることを明らかにした。社会的意義としては、環境問題となっているプラスチックのような人工高分子の代替材料として、自然素材であるタンパク質結晶の工学的利用はこれからの社会にとって必要な事である。
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