生体高分子の機能発現における水素・水和水の静的・動的な役割の実証

氢和水合水在生物聚合物功能表达中的静态和动态作用的演示

基本信息

批准号：
17631009
负责人：
黒木良太
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

2008年に共用を開始するJ-PARCの登場によって中性子を用いた結晶構造解析は新しい場面を迎えようとしている。蛋白質には非常に多様な個性があり、その個性を生み出すメカニズムを解明するためには中性子構造解析によって水素原子や水和水の情報を得ることが重要である。そこで、幅広い分野の蛋白質研究者を集め、水素水和構造がその機能に関与する解析対象を調査し、世界でも有数の中性子回折計を活用するための企画調査を行った。調査項目は下記の通りである。1)生体高分子における水素位置の決定方法に関する調査2)分子認識における水素や水和水の役割に関する調査3)酵素反応触媒における水素や水和水の役割に関する調査4)中性子構造解析が有効に活用できる新規解析対象の調査これらの項目を分担し調査を行った結果を持ち寄り、合計3回の会合を持った。そのうち一回については公開シンポジウム(開催日平成18年1月23日、(社)日本化学会化学会館にて開催)として調査を進めるとともに、一部の調査結果を報告した。本シンポジウムでは、生体高分子の立体構造解析研究に携わる第一線の研究者の講演が行われ、最新の研究成果が紹介されるとともに中性子による水素原子の観測の意義が深く議論された。また会議では中性子を用いた立体構造解析における問題点が提示され、その解決法に関する取り組みが紹介された。特に蛋白質を遺伝子工学的に改変して結晶化を促進するアプローチや、フェムト秒レーザーをもちいた結晶核形成による結晶化法が中性子構造解析をより身近にする技術として注目を浴びた。得られた調査結果を元に、1)シミュレーション等の理論計算、2)熱測定による脱水和効果の観測、3)水素や水和水の位置決定を統合した創薬研究を目的とした特定領域研究へと展開を図りたい。

随着J-PARC的出现，该J-PARC于2008年开始共享该系统，使用中子的晶体结构分析即将进入一个新场景。蛋白质具有非常不同的个性范围，并且通过中子结构分析获得有关氢原子和水合水的信息很重要，以阐明创造其个性的机制。因此，我们从各个领域收集了蛋白质研究人员，以研究氢水合结构在其功能中起作用的分析主题，并进行了计划和研究以利用世界上领先的中子衍射仪之一。调查项目如下：1）对生物聚合物中确定氢位置的方法的调查2）对氢和水合水在分子识别中的作用的调查3）对氢和水合水在酶反应中的作用的调查4）在新分析目标上调查可以有效地使用中性结构分析的新分析目标，并将这些项目分析得出，并持有该调查。其中一项事件是作为公开研讨会进行的（2006年1月23日在日本化学学会化学大厅举行），并报告了一些调查结果。在本次研讨会上，涉及对生物聚合物的三维结构进行分析的一线研究人员进行了讲座，引入了最新的研究结果，并深入讨论了中子对氢原子观察的重要性。会议还使用中子提出了3D结构分析的问题，并提出了解决这些问题的努力。特别是，使用飞秒激光器使用晶体成核来促进基因工程蛋白和结晶方法结晶的方法吸引了人们的注意，作为使中子结构分析更容易访问的技术。根据调查的结果，我们希望扩展到针对1）理论计算的特定研究领域，例如模拟，2）通过热测量观察脱水效应，以及3）旨在整合氢和水合水的定位的药物发现研究的药物发现研究。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

中性子産業利用の展開「生体高分子に立体構造を精密に調べる」

中子工业应用的发展：“生物聚合物三维结构的精密研究”

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
月刊エネルギー 39
影响因子：
0
作者：
M.Matsuoka;K.Wakamatsu;K.Fujimoto;S.Midorikawa;黒木良太
通讯作者：
黒木良太

Crystallization of a 2:2 Complex of Granulocyte Colony Stimulating Factor (GCSF) with the Ligand Binding Region of GCSF Receptor

粒细胞集落刺激因子 (GCSF) 与 GCSF 受体配体结合区域的 2:2 复合物的结晶

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Acta Crystalgr. F61
影响因子：
0
作者：
Honjo;E.;Tamada;T.;Maeda;Y.;Koshiba;T.;Matsukura;Y.;Okamoto;T.;Ishibashi;M.;Tokunaga;M.;Kuroki;R.
通讯作者：
R.

Crystallization of Δ^1-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase from Cannabis sativa

来自大麻的 Δ^1-四氢大麻酸 (THCA) 合酶的结晶