生体分子相互作用系観察のための走査型トンネル顕微鏡の試作と生体試料調整法の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02558015
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 猪飼 篤 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (50011713)
• 研究分担者: 富取 正彦 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助手 (10188790) ; 西川 治 東京工業大学, 総合理工学研究科, 教授 (10108235) ; 荒川 秀雄 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (80211704)
• キーワード: トンネル物性 / 走査型トンネル顕微鏡 / 生体用走査型トンネル顕微鏡 / 生体分子のトンネル物性

研究概要

本研究で目的としている生体試料観察用走査型トンネル顕微鏡走査部とこれを入れる定質清浄環境設定用チャンバ-の製作が終わり、生体試料の観察にはいった。試運転時の状況ではチャンバ-付属の操作用手袋の材質、大きさ、操作性などの点、走査型トンネル顕微鏡走査部の機械的操作性などで改善点が見いだされ、必要に応じて改良した。探針は電解研磨したタングステンまたは白金-イリジウムを用いることにした。清浄ガス雰囲気は一度真空ポンプで排気後アルゴンガスでチャンバ-内を充填することで実現した。以下、大気中、真空中、アルゴンガス雰囲気中での測定を行い、条件による生体試料の映像化のちがいを検討している。はじめは探針の清浄度や試料および基板表面の清浄度を比較するため映像化そのものが容易な金および白金で金属コ-トしたタバコモザイクウイルスを試料とした。ウイルスは長さ30nm、太さ2nmの棒状粒子として観察された。その表面はやや粗い金属粒子で覆われているが大気中では走査に不安定さがある。これは機器自体の問題か試料表面の状態が探針の汚染によるものかはまだわからない。金属粒子表面の凹凸はかなり解像度よく観察されているのでコ-トする金属粒子が微細なものになれば被膜試料を使ってもかなりな構造情報が得られる。このことは生体試料にとっては高さの情報が得られることになり電子顕微鏡観察の欠点を補うものとなる。コ-トしていない試料の場合は大気中の観察はかなり困難であり、真空中でできるだけ水分を減らしたものが観察しやすい。これは試料と基版との間の吸着が真空中のほうがよいという単純な理由か、試料表面の水分量の問題のどちらかと思われる。今後、清浄環境下で湿度を次第に減少させての映像化の検討を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] Ikai,A.: "Electron microscopy of 26 S complex containing 20 S proteasome" FEBS Letters. 292. 21-24 (1991)
• [文献書誌] Takahashi,T.: "Electron microscopic and biochemical evidence that proline-β-naphthyl-amidase is composed of three identical subunits" FEBS Letters. 290. 297-300 (1991)
• [文献書誌] Osterberg,R.: "X-ray scattering study of hagfish protease inhibitor,a protein structurally related to complement and α2-macroglobulin" Biochemistry. 30. 7873-7878 (1991)
• [文献書誌] Armstrong,P.B.: "Structure of α_2-Macroglobulin from the Arthropod Limulus polyphemus" Journal of Biological Chemistry. 266. 2526-2530 (1991)
• [文献書誌] Quigley,J.P.: "Reaction of Proteinases with α_2-Macroglobulin from the American Horseshoe Crab,Limulus polyphemus" Journal of Biological Chemistry. 266. 19426-19431 (1991)
• [文献書誌] Ichikawa,M.: "Bandeiraea Simplicifolia Lectin I and Vicia Villosa agglutinin bind specifically to the vomeronasalaxons in the accessory olfactory bulb of the rat" Neuroscience Research.
• [文献書誌] 猪飼 篤: "基礎の生化学" 東京化学同人, 195 (1992)