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酵素反応は，酵素活性サイトに基質・金属イオンが結合して引き起こされる．この様な酵素反応機構を理解するには，酵素活性サイトの構造に加え，反応中の構造変化を明らかにすることが必要不可欠である．本研究では，酸化ヌクレオチド加水分解酵素について，1) 蛍光Ｘ線ホログラフィーに適した大型結晶の調製条件を確立する．2) タンパク質結晶の蛍光Ｘ線ホログラフィーを確立し，酸化ヌクレオチド加水分解酵素の活性サイトの構造を決定する．3) 時分割X線結晶構造解析による反応過程の可視化を行う．これらの結果から，蛍光Ｘ線ホログラフィーによる活性サイト構造とＸ線結晶解析の活性サイト構造の関係，さらには，ホログラフィーによって得られた局所的な構造と反応機構の関係を明らかにする．
本年度は，1) 蛍光Ｘ線ホログラフィーに適した大型結晶の調製，2) 蛍光X線ホログラフィーの初期的な実験， 3) 時分割X線結晶構造解析を行った．シーディング法による酸化ヌクレオチド加水分解酵素の大型化を行い，最大で長辺が500 μmを超える結晶を再現性良く調製した．SPring-8のBL39XUにχサークルと結晶冷却装置を導入し，これらの結晶を用いた蛍光X線ホログラフィーの予備的な実験を行った．さらに，結晶へのMg2+の浸漬を反応開始とした時分割X線結晶構造解析を行い，最終的に活性部位にMg2+が結合していき，基質が加水分解される過程を観察した．
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