固体核磁気共鳴シミュレーション解析法によるタンパク質結晶の水和構造の研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19510103
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 水野 元博 金沢大学, 物質化学系, 教授 (70251915)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 複合材料・物性 / 蛋白質 / 物性実験

研究概要

固体重水素の核磁気共鳴(NMR)スペクトルのシミュレーション解析法を開発し、これらを用いて卵白リゾチーム結晶, アルブミン結晶, フェリチン結晶の水和水のダイナミクスの解析を行った。その結果, これらの結晶中には運動性の低い水分子と低温(200K付近)まで速い運動をしている水分子が存在することが確認された。200K以下では速い運動をしていた水分子の速度が急激に遅くなり, 水分子の構造(H-O-H角)に分布が生じることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Deuterium NMR Study of Molecular Dynamics and Phase Transition in Acetonitrile Crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki, M. Sato, K. Takanohashi, T. Ida, M. Mizuno*
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 112 ページ: 13481-13486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of [Zn(D_2O)_6]^<2+> in [Zn(D_2O)_6] [SiF_6] Crystal as Studied by 1D, 2D Spectra and Spin-Lattice Relaxation Time of ^2H NMR (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Araya, A. Niwa, M. Mizuno*, K. Endo
  • 雑誌名: Chem. Phys 344 ページ: 291-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformation and Molecular Dynamics of Single Polystyrene Chain Confined in Coordination Nanospace (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura, S. Horike, K. Kitagawa, M. Mizuno, K. Endo, S. Bracco, A. Comotti, M. Nagaoka, S. Kitagawa
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 130 ページ: 6781-6788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromism of an Organorhodium Dithionite Complex in the Crystalline-State : Molecular Motion of Pentamethylcyclopentadienyl Ligands Coupled to Atom Rearrangement in a Dithionite Ligand (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakai, T. Nonaka, Y. Miyano, M. Mizuno, Y. Ozawa, K. Toriumi, N. Koga, T. Nishioka, M. Irie, K. Isobe
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 130 ページ: 17836-17845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substitution Effects of Cp Ring Benzyl Groups on Photoisomerization of a Rhodium Dithionite Complex in the Crystalline State (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyano, H. Nakai, M. Mizuno, K. Isobe
  • 雑誌名: Chem. Lett 37 ページ: 826-827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics in Paramagnetic Materials as Studied by Magic-Angle Spinning ^2H NMR Spectra (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno*, Y. Suzuki, K. Endo, M. Murakami, M. Tansho, T. Shimizu
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 111 ページ: 12954-12960
  • 査読あり
• [学会発表] 固体NMRによるリゾチーム結晶中の水和水のダイナミクスと構造の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新屋隆士, 宮東達也, 水野元博
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] Hydration Water Dynamics in Biomaterials Studied by Simulation Analysis of Deuterium Solid-State NMR (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno, T. Araya, T. Miyato
  • 学会等名: Joint International Open Symposium for Molecular Science, Fluctuations toward Biological Functions
  • 発表場所: Okazaki, Japan
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 固体^2H NMRによるウシ血清アルブミン結晶中の水和水のダイナミクスの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮東達也, 新屋隆士, 水野元博
  • 学会等名: 平成20年度日本化学会近畿支部北陸地区講演会と研究発表会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] 固体NMRによるフェリチン結晶の水和水のダイナミクスの研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 新屋隆士, 宮東達也, 水野元博
  • 学会等名: 第47回NMR討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 固体NMRによるリゾチーム結晶の水和水のダイナミクスと物性の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 新屋隆士, 水野元博
  • 学会等名: 分子科学討論会2008
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 固体NMRによるリゾチーム結晶の水和水のダイナミクスと局所構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 新屋隆士, 水野元博, 遠藤一央
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] Development of Solid-State NMR Simulation for Analysis of Coordination Space (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno, Y. Suzuki, K. Endo, M. Murakami, M. Tansho, T. Shimizu
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2007-12-09
• [学会発表] Separation of ^2H MAS NMR Spectra in Paramagnetic Compounds by Two-Dimensional Spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno, Y. Suzuki, K. Endo, M. Murakami, M. Tansho, T. Shimizu
  • 学会等名: 16^<th> Triennial Conference for the International Society of Magnetic Resonance
  • 発表場所: Kenting, Taiwan
  • 年月日: 2007-10-13
• [図書] 多核種の溶液および固体NMR錯体化学会選書4 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北川進, 水野元博, 前川雅彦
  • 総ページ数: 349
  • 出版者: 三共出版
• [備考]
  • URL: http://chem.s.kanazawa-u.ac.jp/theo/index.html