極低温下でのX線、中性子蛋白質結晶解析のための結晶冷却装置の研究開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11558086
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中迫 雅由 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30227764)
• 研究分担者: 澤野 成民 理学電機株式会社, システム設計部・機械設計グループ, 技師補(研究職)
• キーワード: 構造生物学 / X線解析 / X線回折 / 低温蛋白質結晶学 / 放射光X線 / 中性子回折

研究概要

液体窒素温度以下での極低温下蛋白質結晶構造解析実現のため、ヘリウムを利用した吹き付け型試料冷却装置を試作した。試作した装置は、吹き付けガイド内部で24K、試料位置で30.5+/-0.5Kを達成することができた。これにより、液体窒素温度以下の極低温下X線結晶構造解析が容易に行える見通しが立った。また、開発された装置は、1年以内に共同開発を行った(株)リガクより販売される予定である。
また、従来の極低温実験手法を用いることにより、グルタミン酸脱水素酵素(分子量28万)、筋小胞体カルシウムポンプ(分子量11万)、シタロン脱水酵素変異体(分子量6万)をそれぞれ、分解能2.25、2.6および1.5オングストロームで解析することに成功した。また、低分子量蛋白質アズリンとヒトリゾチームの0.9オングストローム分解能での原子分解能構造解析を実施した。

研究成果

• [文献書誌] S. Higuchi: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of hyper-thermostable glutamate dehydrogenase from Thermococcus profundus"Acta Crystallographica. D55. 1917-1919 (1999)
• [文献書誌] M. Nakasako: "Tertiary and quaternary structures of photoactive Fe-Type nitrile"Biochemistry. 38. 9887-9898 (1999)
• [文献書誌] M. Nakasako: "The pH-dependent suructural variation of complementary-determining region H3 in the Fv fragment"Journal of Molecular Biology. 291. 117-134 (1999)
• [文献書誌] M. Nakasako: "Lorge-scale networks of hydration water molecules around β-trypsin revealed by cryogenic X-ray crystal structure analyses"Journal of Molecular Biology. 289. 547-564 (1999)
• [文献書誌] H. Sato: "Specific Lipid-protein interactions in a nobel honycomb lattice structure of bacteriorhodopsin"Acta Crystallographica. D55. 1251-1256 (1999)
• [文献書誌] M. Nakasako: "Crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of blasticidin S deaminase from Aspergillus tereus"Acta Crystallographica. D55. 547-548 (1999)
• [文献書誌] 中迫雅由: "低温蛋白質結晶構造解析"日本結晶学会誌. 41. 47-65 (1999)