| 研究課題/領域番号 |
25650026
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
菅原 道泰 独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 研究員 (00415192)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | タンパク質結晶化 / ゲルカプセル |
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| 研究概要 |
本研究は汎用的タンパク質結晶化法，および良質回折データ獲得のための手法の確立を行うことを目的とする．平成25年度では，汎用的タンパク質結晶化促進物質を見出すために，金属有機構造体（MOF）を用いたタンパク質結晶化を行った．また，良質結晶の析出，および結晶ハンドリング時における結晶への損傷低減に向け，ゲルカプセル内結晶化法の確立を行った．
１．汎用性に優れたタンパク質結晶化促進物質の調査．
これまでに，マイクロ孔，および金属を有する結晶性物質がタンパク質結晶化促進物質として利用できることを見出した．そこで，それら特徴を有するMOFを用いて，様々なタンパク質の結晶化を試みた．その結果，MOF非共存下では沈殿すら析出しない結晶化条件において，MOFの導入により回折高分解能を有する良質単結晶が析出した．これら結果から，汎用的タンパク質結晶化促進物質としてのMOFの利用が期待できる．現在，見出した結晶化促進物質共存下で，膜タンパク質の結晶化を進めている．
２．ゲルカプセル内タンパク質結晶化法の確立．
本研究で行うゲルカプセル内タンパク質結晶化法は，ゲル環境下による良質タンパク質結晶の析出，およびゲルで保護されたタンパク質結晶を用いることで，結晶ハンドリング時における結晶の損傷低減を可能にするものである．アルギン酸がカルシウムとのイオン架橋により形成するゲルカプセル内でのタンパク質結晶化，およびゲル化にカルシウムを必要としないカラギーナンを用いたタンパク質結晶化法を見出し，幅広い結晶化条件での本手法の利用を可能にした．また，各ゲルカプセルで析出したタンパク質結晶を用いて結晶非接触による良質回折データの収集に成功した．これら結果から，今後高度化を進めることで本手法の実用的な利用が期待できる．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は研究計画にしたがって，おおむね順調に進展している．平成25年度の成果として，タンパク質結晶化を促進する物質を新たに見出した．また，ゲルカプセル内タンパク質結晶化法，および得られたタンパク質結晶の回折実験のための結晶マウント法に関する論文を報告した．
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| 今後の研究の推進方策 |
より実用的なタンパク質結晶化を行うために，見出したタンパク質結晶化促進物質のゲルカプセル導入による難結晶性タンパク質の結晶獲得を試みる．加えて，本ゲルカプセル結晶化法の自動化，析出したタンパク質結晶の保存，およびリガンドソーク実験に関する手法の確立を行い，普及に向けた本結晶化法の高度化を進める．
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