蛋白質結晶内反応を可視吸収変化により追跡するシステムの性能評価

使用可见吸收变化跟踪蛋白质晶内反应的系统的性能评估

• 批准号: 08214101
• 负责人: 足立 伸一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08214101/
• 关键词: 時分割; ラウエ; 反応モニター

蛋白質結晶内の反応を時間分割的にとらえるためには、結晶内反応の開始条件、結晶内反応の反応速度、反応中間体の有無等が事前に検討されていなければならない。このための方法として有効なのは、結晶の透過光のスペクトルをモニターすることであり、この目的に合致したモニターの開発が急務になっている。本申請では結晶内反応を可視紫外吸収スペクトルによってモニターするシステムを開発し、X線回析データ収集と組み合わせてオフラインおよびオンライン状態での結晶内反応モニターの開発を行ってきた。平成8年度の本重点領域研究の研究費により、我々は主に顕微分光系の光学素子と励起用光源をグレードアップした。また大阪大学基礎工学部の森本英樹助教授との共同研究としてヘモグロビン結晶への酸素、および一酸化炭素の結合反応のモニターを行ってきた。ヘモグロビン結晶への酸素の結合反応では、気相の酸素濃度を変化させながらスペクトル測定をすることにより、酸素平衡圧測定が可能であることを示した。また一酸化炭素との結合反応では、ナノ秒パルスレーザーの励起に同期させて、検出器部のイメージインテンシファイアを駆動することによりゲート時間1マイクロ秒以上であれば時分割スペクトルの測定が可能であることを示した。また筑波大学祥雲弘文教授との共同研究として、NO還元酵素結晶のレーザーによる励起後の反応過程の構造解析も平行して行っている。

为了以分时的方式捕捉蛋白质晶体内的反应，必须预先研究晶体内反应开始的条件、晶体内反应的反应速率、反应中间体的存在或不存在等。为此目的的一种有效方法是监测透过晶体的光的光谱，迫切需要开发一种满足这一目的的监测器。在此应用中，我们开发了一种利用可见光和紫外吸收光谱监测晶内反应的系统，并将其与X射线衍射数据收集相结合，开发出离线和在线晶内反应监测器。我们利用1996年这一重点领域研究经费，主要对显微光谱系统的光学元件和激发光源进行了升级改造。我们与大阪大学工程科学学院的 Hideki Morimoto 副教授合作，一直在监测氧气和一氧化碳与血红蛋白晶体的结合反应。在氧与血红蛋白晶体的结合反应中，我们表明可以通过在改变气相中的氧浓度的同时测量光谱来测量氧平衡压力。另外，对于与一氧化碳的键合反应，通过与纳秒脉冲激光的激发同步地驱动检测器部中的图像增强器，如果选通时间为1微秒以上，则可以测量时分光谱。表明此外，作为与筑波大学教授Hirofumi Shogumo的联合研究的一部分，我们还在对激光激发后NO还原酶晶体的反应过程进行结构分析。

项目成果

V,Srajer et al.: "Photolysis of the Carbon Monoxide Complex of Myoglobin : Nanosecond Time Reselved Crystallegraphy" Science. 274. 1726-1729 (1996)

V,Srajer 等人：“肌红蛋白一氧化碳复合物的光解：纳秒时间相关晶体学”科学。