SPring-8における生物マシーナリー研究のためのより効率的な放射光利用法

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11169244
• 研究機関: 特殊法人理化学研究所
• 研究代表者: 神谷 信夫 理化学研究所, 研究技術開発室, 室長(副主任研究員待遇) (60152865)
• 研究分担者: 河本 正秀 (財)高輝度光科学研究センター, 利用促進部門, 研究員 ; 引間 孝明 理化学研究所, 研究技術開発室, 研究員 (40332291) ; 河野 能顕 理化学研究所, 研究技術開発室, 研究員 (70321750) ; 三浦 圭子 (財)高輝度光科学研究センター, 利用促進部門, 主幹研究員
• キーワード: 利用効率向上 / 複合体型生物マシーナリー / らん藻由来光化学系II / 集合系型生物マシーナリー / 構造ゲノム科学 / 自動結晶化ロボット / 自動マウントロボット

研究概要

本研究は平成11〜13年度に行った研究課題の継続であり,本年度も引き続きSPring-8の2本の共同利用ビームライン(BL41XU, BL40B2)の利用効率の向上をはかった.BL41XUについては,新設された回折計を制御するソフトウエアを開発するとともに,多波長異常分散測定を自動化するソフトウエアの拡張・整備を行った.BL40B2については,測定器の設定が異なるタンパク質結晶構造解析と小角散乱実験の間の切り換えをスムーズに進めることができるように整備した.
複合体型生物マシーナリーの研究では,対象とする分子の巨大さと複雑さのために,SPring-8の超高輝度特性が特に重要である.研究代表者は,自ら開発・建設したBL41XUの特性を最大限に発揮させることで,好熱性らん藻に由来する光化学系II膜蛋白質超分子複合体(分子量64万ダルトン)の3.7Å分解能における結晶構造解析に成功した.
集合系型生物マシーナリーの研究は構造ゲノム科学の進展を先取りしたものである.関連する多数の蛋白質の結晶構造を網羅的に決定しようとする集合系型生物マシーナリーの研究をさらに発展させる目的で,昨年度に引き続き多数の蛋白質試料の結晶化条件の探索を自動化する結晶化ロボットと,多数の結晶を回折計へ自動的にマウントしセンタリングするロボットの開発を行った.結晶化ロボットについては,この開発によって得られたノウハウに基づいて,共同開発を進めてきた石川島検査計測株式会杜から,構造ゲノム科学の要求に対応する製品が発売された.センタリングロボットについては,6軸ロボットアームを利用したものを理化学研究所の構造生物学研究用ビームライン2(BL44B2)に設置して動作試験を行った.

研究成果

• [文献書誌] Kamiya, N., Shen, J-R.: "Crystal Structure of oxygene-volving photosystem II from Thermosynecbococcus vulcanus at 3.7 A resolution"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100・(1). 98-103 (2003)
• [文献書誌] Fujihashi, M., Peapus, D.H., Nakajima, E., et al.: "X-ray crystallographic characterization and phasing of a fucose specific lectin from Aleuria aurantia"Acta Cryst. sec D. 59(In press). (2003)
• [文献書誌] Nakai, T., Nakagawa, N., Maoka, N., et al.: "Coexpression, purification, crystallization and preliminary X-ray characterization of glycin decarbosylase (P-protein), a constituent of the glycin cleavage system from Thermus thermophilus HP8"Acta Cryst. sec D. 59(In press). (2003)