AFMによるタンパク質複合体の構造および構造変化の高分解能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14598004
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 古野 泰二 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00165490)
• Keywords: 原子間力顕微鏡 / AFM / ストレプトアビジン / タンパク質複合体 / 2次元結晶 / ビオチン化 / タッピングモード / 気液界面

Research Abstract

平成14年度研究計画における題目は「ストレプトアビジン2次元結晶膜へのビオチン化タンパク質の結合とAFMイメージング」であった。この目標に対する達成度は自己評価でおよそ50%である。
平成14年度の研究成果は次のとおりである。
1.ストレプトアビジンの2次元結晶化
この課題についてはすでに高分解能電子顕微鏡で観察するための技術を有していたが,原子間力顕微鏡でストレプトアビジンの2次元結晶膜をイメージする場合,難しい点があることが分かった。すなわち,疎水処理基板に気液界面で作成した2次元結晶を転写する際,膜に対する擾乱が発生し多量の結晶粒界が発生することが多い。粒界のみであれば問題はあまり無いのであるが,粒界発生とともに脱離した分子が結晶表面に吸着し,AFMでイメージするときにかなりの妨害となる。特に,本研究で目標とするビオチン化タンパク質の固定とイメージングでは,その影響は大きい。これについては,転写方法の工夫によりかなり改善されることが分かってきた。
2.再現性のあるAFMイメージング技術
イメージングパラメータおよびAFMティップの処理の最適化により,ストレプトアビジン2次元結晶膜中の1分子ずつをタッピング・ディフレクションモードで常時イメージできるようになった。生理条件下でストレプトアビジン2次元結晶を再現性よく分子イメージすることは,これまで易しい技術とは考えられていないので,本年度の結果は大きな進歩とみなしてよいと考えている。
最初予定したビオチン化タンパク質のストレプトアビジン2次元結晶膜への結合に関しては実験にまで到らなかった。次年度の課題とする。