研究課題
基盤研究(A)
本研究は、高エネルギー加速器研究機構・放射光研究施設・Advanced Ring(PF-AR)において、「タンパク質分子の光誘起ピコ秒ダイナミクスのオングストロームオーダー分子動画撮影装置」を開発し、その利用研究を推進することを目的としている。平成17年度は、タンパク質結晶のX線回折実験のためにX線CCD検出装置一式の導入を行った。またタンパク質分子動画撮影のためのテスト実験として、光反応性タンパク質結晶(CO結合型ミオグロビン)を使ったピコ秒分解X線回折測定を開始した。詳細な解析が進行中であるが、我々の装置は想定している測定に必要な仕様を十分満たしているど考えている。また、新たに開始したバクテリアの光合成反応中心結晶を試料とした光誘起構造転移の研究についても、基礎的なX線構造解析と光誘起反応の測定条件検索を開始している。平成18年度は、平成17年度の結果を踏まえて更なる装置開発を行い、またいくつかのタンパク質結晶に対して時間分解X線回折測定法の適用を試みた。装置開発については、1kHz繰り返しのポンプ-プローブ実験装置に加えて、1kHzのパルスを1-10Hzに間引くためのシャッター系の開発を行った。これにより、繰り返しの遅い光反応系にも対応することが可能となった。また利用研究としては、シカゴ大学のグループとの共同研究で、二量体ヘモグロビンのピコ秒分解X線結晶構造解析を開始し、光励起後サブナノ秒オーダーの構造転移の解析を進めている。また、バクテリアの光合成反応中心結晶については、これまでに報告されている分解能を上回る、1.8Å分解能の回折データを得ることに成功した。現在構造精密化を進めるとともに、引き続き光誘起構造変化を観測するための条件検索を進めている。
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