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タンパク質の結晶化はタンパク質X線構造解析に向けて数多く行なわれている。この場合、いかにX線結晶学的に良質な結晶を作製するかが関心の対象であり、低分子化合物とは異なる生体高分子の特異なタンパク質の結晶化機構、とりわけその初期過程である結晶核生成過程の解明にはあまり注目されていない。
本申請は溶液中でのタンパク質の誘電的な性質に着目し、タンパク質結晶化溶液の複素誘電率の時間変化を追跡することで結晶核生成過程の解明を目指している。初年度はLCZメーターの購入、誘電率測定用微少量液体セルと温度制御装置の製作、制御プログラムの作成を行い複素誘電率測定用の実験系の構築を進めた。弱酸、弱アルカリ条件下で進むタンパク質結晶化を測定するためにはそれらの条件下で腐食しない結晶化セル、とりわけ電極の開発が必要であった。リゾチーム溶液を用いた予備測定で本実験系でのタンパク質結晶化溶液の複素誘電率が可能であることを確認した。
同時にタンパク質結晶化溶液への交流電場印加の影響を明らかにし、外部変数として一定周波数の交流電場を結晶化溶液に印加することによって結晶核生成の制御も試みる。そのために顕微鏡観察可能な交流電場印加結晶化セルとその観察系も製作している。この観察システムでは複素誘電率測定系とほぼ同じ交流電場条件を結晶化溶液に与えることができ、複素誘電率測定用セル中での結晶化の進行を顕微鏡観察にて確認することも想定している。
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