2022 年度研究成果報告書

超臨界水状態での真空紫外円二色性計測によるタンパク質等の分子構造解析手法の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	20K05559
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分34020:分析化学関連
研究機関	国立研究開発法人産業技術総合研究所
研究代表者	田中真人国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (30386643)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	分子構造 / 円二色性 / キラリティ / 光吸収 / 分光計測
研究成果の概要	本研究では超臨界水条件などの高圧・高温条件（圧力22.1 MPa以上、温度 374 ℃以上）での円二色性計測に必要な要素技術の開発と評価を目的とした。まず高圧・高温条件での光学セルシステムとして、光学窓としてYAGセラミクス窓を採用したものを開発した。本セルにて圧力として40MPa以上、最大温度400℃までの超臨界水条件を超えた昇圧・昇温試験に成功した。また短時間で円二色性スペクトルが計測可能な分光システムを開発した。開発したセル等を用いて、標準的試料の円二色性スペクトル測定を行い、S体とR体で逆符号の円二色性ピークを確認するなど、本システムにおいて円二色性の測定に成功した。
自由記述の分野	分光分析、量子ビーム利用、キラル科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本システムにおいて超臨界状態等の高温・高圧条件での分子構造変化の時間変化の測定が可能になる。近年、100 ℃を超えても活性を失わない超耐熱性タンパク質の発見や、高圧・高温水を用いたタンパク質の加水分解によるペプチドやアミノ酸の低コスト作製方法などが報告されており、本システムによって高圧・高温条件において、タンパク質等のキラルな分子・高分子の構造変化や反応を詳細に調査することができる。また他にも薬品等の滴下からの時間変化（ストップフロー測定）などにも応用できる。