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。

随着将于 2008 年开始共享使用的 J-PARC 的出现，使用中子进行晶体结构分析即将进入一个新的领域。蛋白质具有极其多样化的特性，为了阐明产生这些特性的机制，通过中子结构分析获得氢原子和水合水的信息非常重要。因此，我们聚集了来自各个领域的蛋白质研究人员，研究了氢水合结构与其功能有关的分析目标，并进行了利用世界领先的中子衍射仪之一的计划调查。调查项目如下。 1）生物高分子中氢位置的测定方法研究2）氢和水合水在分子识别中的作用研究3）氢和水合水在酶反应催化剂中的作用研究4）有效中子结构分析新材料研究可利用的分析目标我们将研究分为这些项目并汇总结果，总共召开了 3 次会议。其中一次，我们以公开研讨会的形式进行了调查（2006 年 1 月 23 日在日本化学会化学会馆举行），并报告了一些调查结果。本次研讨会由生物高分子三维结构分析领域的顶尖研究人员作报告，介绍了最新的研究成果，并深入讨论了利用中子观测氢原子的意义。此外，会议上还提出了使用中子进行三维结构分析的问题，并介绍了解决这些问题的努力。特别是，通过基因修饰蛋白质促进结晶的方法和使用飞秒激光进行晶体成核的结晶方法作为使中子结构分析更容易进行的技术而引起了人们的关注。根据获得的调查结果，我们将开发一个药物发现研究的特定领域，该领域整合了1）模拟等理论计算，2）通过热测量观察脱水效果，以及3）氢气和水合水的定位。将其发展为研究。

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