界面に吸着したタンパク質のリアルタイム構造可視化システムの開発

• 研究課題/領域番号: 24540444
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 矢野 陽子(藤原陽子) (矢野 陽子 / 藤原 陽子) 近畿大学, 理工学部, 准教授 (70255264)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: Ｘ線反射率 / Ｘ線回折 / FT-IR / タンパク質 / 界面吸着 / X線反射率法 / 界面 / Ｘ線反射率法 / たんぱく質 / 固液界面 / 赤外吸収分光法

研究成果の概要

本研究では、新たに実験室の白色X線を用いたエネルギー分散型X線反射率測定装置（ED-XRR）を製作し、それを現有の全反射赤外分光装置(FT-IR)と組み合わせて、液体/プリズム界面の構造をリアルタイムで検出するシステムを開発した。
ED-XRR装置を用いて10-5まで最短10秒でX線反射率測定が可能であることがわかった。また、5分でX線回折パターンも測定可能であることがわかった。
一方、タンパク質と塩の相互作用について、FT-IR単独測定による2次構造の追跡にも成功したが、ED-XRRとの同時測定はできなかった。しかしながら、X線回折との同時測定は可能であり、応用範囲は広いと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Real-time investigation of protein unfolding at an air-water interface at the 1 s time scale (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohko F. Yano, Etsuo Arakawa, Wolfgang Voegeli, and Tadashi Matsushita
  • 雑誌名: Journal of synchrotron radiation 巻: 20 号: 6 ページ: 980-983
  • DOI: 10.1107/s0909049513023741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of salt ions on protein layers at the air-water interface under a crystallization condition (2013)
  • 著者名/発表者名: YF Yano, T Uruga
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 419 ページ: 153-155
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2013.02.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simultaneous multiple angle-wavelength dispersive X-ray reflectometer using a bent-twisted polychromator crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Matsushita, Etsuo Arakawa, Wolfgang Voegeli, Yohko F Yano
  • 雑誌名: Journal of synchrotron radiation 巻: 20 号: 1 ページ: 80-88
  • DOI: 10.1107/s0909049512043415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of salt ions on protein layers at the air-water interface under a crystallization condition (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohko F Yano, Tomoya Uruga
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetics of protein unfolding at interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohko F. Yano
  • 雑誌名: Journal of Physics: Condensed Matter 巻: 24 号: 50 ページ: 503101-503101
  • DOI: 10.1088/0953-8984/24/50/503101
  • 査読あり
• [学会発表] Protein unfolding at an air-water interface investigated by a simultaneous multiple angle-wavelength dispersive x-ray reflectometer (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohko F. Yano, Etsuo Arakawa, Wolfgang Voegeli, and Tadashi Matsushita
  • 学会等名: 回折構造生物国際シンポジウム2013
  • 発表場所: 名古屋市中小企業振興会館（愛知）
• [学会発表] 液体表面で見られるタンパク質の塩析現象(4) (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢野 陽子・新田 清文・宇留賀 朋哉
  • 学会等名: 第36回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] Protein Salting out Observed at an Air-water Interface (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. F. Yano, K. Nitta, and T. Uruga
  • 学会等名: 33rdInternational Conference on Solution Chemistry
  • 発表場所: 京都テレサ（京都）
• [学会発表] X-ray reflectivity from liquid surfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohko F. Yano, Etsuo Arakawa, Wolfgang Voegeli, and Tadashi Matsushita
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: 同志社大学（京都）
• [学会発表] X線反射率法によるタンパク質の界面吸着ダイナミクスの観測 V: ミリ秒計測を目指した測定系の飛躍的迅速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢野陽子, 荒川悦雄, Voegeli Wolfgang, 松下正, 宇留賀朋哉
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] 液体表面で見られるタンパク質の塩析現象(3) (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢野陽子、宇留賀 朋哉
  • 学会等名: 第35回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都）
• [学会発表] Kinetics of protein unfolding at interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohko F. Yano
  • 学会等名: 12th International Conference on Surface X-ray and Neutron Scattering
  • 発表場所: Kolkata（インド）
• [図書] 放射光が拓く化学の現在と未来: 物質科学にイノベーションをもたらす光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日本化学会 編
  • 総ページ数: 161
  • 出版者: 化学同人
• [備考] 生物物理学研究室 研究内容
  • URL: http://qube.phys.kindai.ac.jp/users/yano/index.html