2020 Fiscal Year Annual Research Report
Crystallization and crystallography of proteins at in vivo salt concentrations
| Project/Area Number |
18K04960
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokushima |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 良尚 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (60325248)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 正英 金沢大学, 総合メディア基盤センター, 教授 (20306533)
佐崎 元 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60261509)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 沈殿剤フリー / 生理食塩水 / 分子クラウディング / ニワトリ卵白リゾチーム / グルコースイソメラーゼ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
鈴木は、今年度はデータ収集および解析に集中し、原著論文の出版には至っていないが、新たな発見もあり、学会発表等で進捗状況については報告している。佐藤は、関連データ、理論等に関する論文を出版している。
2019年度にデータ収集したグルコースイソメラーゼ（GI）のデータを詳細に検討したところ、最高回折分解能が0.99Åという、大変高品質な結晶であることが分かった。なおかつ、その結晶の成長速度を少なめに見積もっても、同程度の過飽和度の時の面成長速度の一桁～二桁程度大きな成長速度であることが分かった。これは予想していなかった事実であるが、液液相分離によって得られた超濃厚相（分子クラウディングと呼ばれる濃度領域の相）が、通常の溶液成長とは異なり、融液成長的なメカニズムを誘発することによると推察した。これに関しては、現在更なるデータ収集を行い、より完成度の高い論文にすべく改訂中である。また、通常の塩析の時の1/3程度の、生体内塩濃度におけるニワトリ卵白リゾチーム（HEWL）の結晶化と結晶構造解析を行った。その結果、脱塩結晶の構造と塩析結晶の構造の両方の構造を、電子密度の割合を変えながら重ね合わせた構造として現れることがわかった。実際、本来期待される電子密度と、実際の電子密度との差を表す2Fo-Fcマップでは、生理食塩水中で、Na+の電子密度が塩析結晶よりも低いことが示された。以上の進捗により、新たな展開を見せつつある研究テーマとして新規のプロポーザルを作成した結果、令和3年度からの新たな基盤研究Cに採択されるに至っている。
また、粒子の集合体が、結合エネルギーの異方性の違いによって、どのような規則構造をとるかというモデルについての論文の続編も、佐藤によって論文化されている。これらは、今後、成長界面のステップモルフォロジーおよび、結晶多型条件を考察する際、強力な武器となる可能性を秘めている。
|
