2015 Fiscal Year Annual Research Report
広帯域共鳴X線溶液散乱法の開発によるタンパク質・生体膜の機能構造の解明
| Project/Area Number |
25440063
|
|---|
| Research Institution | Gunma University |
|---|
Principal Investigator |
平井 光博 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00189820)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 共鳴散乱 / X線 / タンパク質 / 脂質膜 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
X線異常分散（共鳴X線散乱）を利用すると，溶液中でのタンパク質や生体膜の機能構造に関して新たな検討を行うことができると期待されている。一方，放射光広角X線散乱法を用いると，タンパク質や生体膜の0.2 nmから250nmの範囲の全層構造領域（タンパク質の２次構造から４次構造，生体脂質のアルキル鎖のパッキングから凝集体の全体構造）の観測が可能である。本研究の主眼は，共鳴X線散乱法と広角X線散乱法を組み合わせた生体分子の内部構造を観測する新たな手法の開発とその応用であった。硬X線共鳴散乱実験には，Fe含有ミオグロビン，s-s結合をHgに置換した水銀ラベルリゾチームを，軟X線共鳴散乱実験にはリン脂質膜を使用した。また，タンパク質・脂質膜複合体として，ミオグロビン内包リポソームを作成し，実験に使用した。用いたX線吸収端は，FeとPはK吸収端，HgはL吸収端を利用した。吸収端近傍の入射X線のエネルギー変化に伴う溶質分子からの散乱強度変化は小さいが，原理的には測定可能であることが確認できた。基盤上積層配向脂質膜のP吸収端を用いた斜入射広角X線散乱測定には成功し，共鳴コントラスト変化法による解析が可能であることを報告した(Jpn. J. Appl. Physics,53, 2014)。また，ミオグロビン内包リポソームの測定を実施し，その解析法に関しては確立できた（J. Phys. Chem. B,119, 2015）。複数の重原子を内包するHgラベルリゾチームの場合，共鳴散乱コントラスト変化による散乱パターンの変化は通常の溶液濃度でも十分測定可能のであることが確認できたが（学会＆研究会報告），熱安定性に関しては，ラベルによる安定性の低下が著しく，差分解析は困難であることが判明した。ミオグロビンに関してはFeの含有率が低いため，測定が困難であったが濃度条件等を考慮して追試実験を計画している。
|
