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生体高分子の動的構造解析を目的とした時間分解EXAFS法の試み

研究課題

研究課題/領域番号 61880025
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 生体物性学
研究機関理化学研究所

研究代表者

飯塚 哲太郎  理化学研究所, 生体物理化学研究室, 主任研究員 (30029475)

研究分担者 城 宜嗣 (城 宣嗣)  理化学研究所, 生体物理化学研究室, 研究員 (70183051)
高橋 勝緒  理化学研究所, 生体物理化学研究室, 副主任研究員 (30087580)
島田 秀夫  慶応義塾大学, 医学部, 助手 (80095611)
牧野 龍  慶応義塾大学, 医学部, 講師 (40101026)
TAKAHASHI Katsuo  The Institute of Physical and Chemical Research
研究期間 (年度) 1986 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
1988年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1987年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1986年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード時間分解EXAFS / レーザフォトリシス / ミオグロビン / ヘモグロビン / XANES / ペルオキシダーゼ / チトクロムP450 / 動的構造解析 / EXAFS / ヘム蛋白質 / フラッシュフォトリシス / 生体高分子の動的構造解析 / 放射光 / レーザーフォトリシス / ミオグロビンCO錯体 / 螢光X線 / X線吸収スペクトル;ヘモグロビン
研究概要

高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のマシンタイムを有効に利用して以下の研究を61-63年度にわたり実行した。
1.装置の試作・立ち上げ-
(1)EXAFS装置(高エネルギー研現有)に接続する光学モニターシステムにつき、微弱光検出方式としてMCPD法を採用した。
(2)試料励起用レーザーフォトリシス装置から試料への光導入にはオプティカルファイバーを利用して好結果を得た。
(3)光学モニターとレーザーフォトリシス装置をEXAFS装置に接続し、各種制御用インターフェースに工夫を加えて全システムを完成した。
2.全システムの調整と性能チェック-装置の調整に必要な可逆的光化学系試料として、マッコウクジラミオグロビンを大量に精製した。
(1)ミオグロビン一酸化炭素複合体の光解離性を利用して上記システムをチェックした。
(2)同時に試料槽の光路長、励起光透過性高分子膜材料等も最適化した。
3.生体高分子の動的構造解析-
(1)ミオグロビン、ヘモグロビンにつき光解離性を示す一酸化炭素化型複合体を中心に、酸素化型、シアン型など各種の複合体のEXAFS/XANESを精密に測定した。これら複合体の配位子結合角度と光解離性の間に一定の相関関係を見出した。
(2)ペルオキシダーゼの不安定中間体(複合体IIとIII)を急速混合・凍結などにより補足し、先述の光学モニターで純度(9.5%以上)を確認後、他の安定複合体と共に、EXAFS/XANESを精密測定した。これによりヘム鉄が感じる配位子場の対称性、複合体IIとIIIのヘム鉄実効価数、五配位-六配位の問題等を検討した。
(3)その他、緑膿菌チトクロムP450や化学修飾ミオグロビンについても多くの興味ある事実を見出した。
以上3年間にわたって、主として蛋白質の動的構造解析を目指して試験研究を行ない所期の目的を達成した。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Oyanagi,H: J.Phys.Soc.Japan. 56. 3381-3388 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iizuka,T.: Keio J.Med.36. 148-167 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uno,T.: J.Biol.Chem.262. 4549-4556 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori,H.: J.Biol.Chem.264. (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯塚哲太郎: 分光研究. 36. 216-227 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 飯塚哲太郎: 学術月報. 41. 57 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyanagi,H.: "Local Structure of Heme-Iron.Studied by High-Resolution XANES;Thermal Spin Equilibrium in Myoglobin.In:Springer Series in Bio-physics Vol.2---Biophysics and Synchrotron Radiation." Springer-Verlag, (pp99-106) (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigo,S.: "A Rapid Freeze EXAFS Method for the Studies of Intermediate in Fast Enzymatic Reactions In:Springer Series in Biophysics Vol.2---Biophysics and Synchrotron Radiation." Springer-Verlag, (pp130-135) (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyanagi, H: "Local Structure of Heme-Iron Studied by High-Resolution XANES; Thermal Spin Equilibrium in Myoglobin." J. Phys. Soc. Japan. 56. 3381-3388 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iizuka, T.: "Flash Photolysis Studies of Respiratory Hemoproteins: Analysis of the Factors Modulating the Reactivity of Heme-Iron, Active Center of the Proteins." Keio J. Med.36. 148-167 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uno, T.: "Two Types of Conformers with Distinct Fe-C-O Configuration in the Ferrous CO Complex of Horseradish Peroxidase : Resonance Raman and Infrared Spectroscopic Studies with Native and Deuteroheme-Substituted Enzymes." J. Biol. Chem.262. 4549-4556 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hori, H.: "Single-Crystal EPR Study of Novel Azide Complex of Cyanogen Bromide-Modified Myoglobin : Influence of Specific Modification of the Heme Distal Histidyl Residue on the Ligand Binding Structure." J. Biol. Chem.264. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyanagi, H.: Local Structure of Heme-Iron Studied by High-Resolution XANES; Thermal Spin Equilibrium in Myoglobin In: Springer Series in Biophysics Vo1.2 --- Biophysics and Synchrotron Radiation.Springer-Verlag, 99-106 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato,S.: J.Biochem.104. 188-191 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 飯塚哲太郎: 学術月報. 41. 57 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 青野正和: ISOTOPE NEWS. 406. 23-24 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Hori,H.: J.Biol.Chem.264. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Shiro,Y.: Biochemistry. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 城宜嗣: "「新生化学実験法」第V巻高次構造(状態解析)のうち「3・1吸光法」" 丸善, (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 大柳宏之: 生物物理. 26巻Suppl. S68-S68 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 大柳宏之: 生物物理. 26巻Suppl. S69-S69 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 飯塚哲太郎: 分光研究. 36巻3号. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Oyanagi: Solid State Communication. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Saigo: Proceedings of International Conference on Biophysics and Synchrotron Radiation(Frascati,Italy,July,14-16,1986). Springer Verlag. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2025-11-20  

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