• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実績報告書

“その場”観察による実空間と逆空間におけるタンパク質結晶欠陥の評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K14134
研究機関北海道大学

研究代表者

山崎 智也  北海道大学, 低温科学研究所, 特別研究員(PD) (50735032)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードタンパク質結晶 / 透過型電子顕微鏡 / 結晶欠陥 / “その場”観察 / 溶液成長
研究実績の概要

ミクロンサイズの結晶中に生成する数十~数百nmサイズのボイドや、数十nmサイズのドメインで構成されるブロック状構造の可視化に成功したため、これらの挙動について解析した。結晶中に生成するボイドの数と面積の時間変化を解析したところ、今回の実験条件下(結晶の破壊が数秒で確認される電子フラックス以下)ではこれらに明確な変化は観察されなかった。また、個々の結晶においては、ボイドの数や面積には個体差があることが分かった。一方、ミクロンサイズにまで成長した結晶にはすでにブロック状構造や積層欠陥、転位などの欠陥は導入されていた。これらのことは、今回観察された結晶中に生成している欠陥の起源が、これよりも前の段階(核生成前後)にあることを示唆している。
ブロック状構造は、結晶がわずかに動くだけでもその見え方は変化する。実際に、直方晶結晶ではバンド状のコントラスト(ベンドコントゥア)が観察され、それがC軸に沿って動く様子が観察された。このことは、直方晶結晶がC軸に沿ってわずかに湾曲していること、観察中に結晶が動いていることを示す。一方で、1つのバンド状コントラストはある特定の結晶面に対してブラッグ条件を満たすことで形成する。すなわち、1つのバンド状コントラストに着目すれば、結晶を同じ方位から観察できる。この条件下でブロック状構造を観察したところ、ブロックの形状が変化していることが分かった。これは結晶中の分子が移動しドメインを再構築していることを示す。
また、ブロック状構造の電子回折図形の取得には成功したものの、電子回折図形の取得に必要な時間に対して欠陥の挙動のタイムスケールが短いことや、現状のセットアップでは軸調整範囲に制限があることなどの影響で、定量的な評価にはつながってはいないため、これは今後の課題である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] High mobility of lattice molecules and defects during the early stage of protein crystallization2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Tomoya、Van Driessche Alexander E. S.、Kimura Yuki
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 16 ページ: 1955~1960

    • DOI

      10.1039/C9SM02382H

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electron-Beam-Induced Nucleation in an Antisolvent2019

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Tomoya、Kimura Yuki
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis

      巻: 25 ページ: 1480~1481

    • DOI

      10.1017/S1431927619008134

  • [学会発表] Investigation of liquid cell transmission electron microscopy combined with antisolvent crystallization2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑智也、木村勇気
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] 溶液透過型電子顕微鏡を用いた貧溶媒からの結晶化その場観察法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑智也、木村勇気
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
  • [学会発表] In situ observation of crystallization of a salt using an antisolvent by transmission electron microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamazaki, Yuki Kimura
    • 学会等名
      International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Electron-beam-induced nucleation in an antisolvent2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamazaki, Yuki Kimura
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2019 (M&M 2019)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi