| 研究課題/領域番号 |
10558106
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
豊島 近 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (70172210)
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| 研究分担者 |
鈴木 清一 (有)クォーク, 代表取締役
小笠原 光雄 (株)日立製作所, 計測器事業部・科学機器システム本部・第一設計部, 技師
中迫 雅由 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30227764)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | 電子線回折 / 結晶解析 / 構造解析 / クライオ電子顕微鏡 / 低温試料ホルダー / 蛋白質結晶 / データ収集 |
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| 研究概要 |
本研究では、X線結晶解析にかからないような薄い結晶からでも蛋白質の構造決定を行えるよう、電子線回折用回転カメラとその関連技術の開発を目標とした。生物学的に重要な膜蛋白質では特に数層しかない結晶が得られることも多いからである。この目的のために、(i)既存の電子顕微鏡の大幅な改造、(ii)コンピューター制御ソフトウェアの開発、(iii)高傾斜角低温試料ホルダーの開発を行った。また、同時に、電子線回折パターンの指数付、反射点の積分強度の計算回折強度のスケーリングのためのソフトウェアの開発も行った。このような開発は、数層から成る結晶の場合、X線回折にはかからないことと、回折パターンは三次元結晶からのものとして扱わなければならないが既存のX線結晶解析用ソフトウェアでは処理できないためである。
回転カメラの最初のものは、DCモーターと内蔵ロータリーエンコーダー、スロースキャンCCD検出器を用いて実現された。これは、大幅な改造を必要とするわけではないので、現代の電子顕微鏡の大部分のものに設置可能である。このシステムの性能を検定するため、カルシウムATPaseの超薄結晶に適用し、傾斜角±30°までのデータを収集した。本研究で開発した「最低電子線量電子線回折法」を用いることにより、100枚もの回折パターン(回転写真)を同じ結晶から得ることが出来るようになった。さらに精度を上げるために、第2のものを作製した。これはハイデンハイン社の高精度ロータリーエンコーダーとパルスモーターを用いたものである。ハードウェアは完成したが、制御ソフトウェアは未完成の部分を残している。しかしながら、これまでに得られた予備的結果は大変期待が持てるものである。
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