蛋白質の動的構造解析を目指した結晶内反応追跡システムの開発

开发用于蛋白质动态结构分析的晶内反应跟踪系统

• 批准号: 06780546
• 负责人: 足立 伸一
• 金额: $ 0.58万
• 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 Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780546/
• 关键词: タンパク質結晶; 動的構造解析

本申請では時間分割X線回析データ測定用に結晶内反応を可視吸収スペクトルによりモニターするシステムを開発し、X線回析データ収集とはオフラインの実態で結晶内反応の追跡を行うことを目的として研究開発を進めた。我々の研究グループでは、以前からミオグロビンなどのヘム蛋白質を試料に用いて溶液条件におけるマイクロ秒からミリ秒領域での光化学反応について検討を行なっており、時間分割可視紫外過渡吸収スペクトル測定および解析システムを完備している。したがって本申請課題において必要な装置の一部については現有装置を流用した。しかし結晶実態でのスペクトル変化を測定するために何ケ所かの改造を行なった。まず通常用いられる単純な球面レンズの組み合わせで光学系を構成すると、色収差が比較的大きく定量的なスペクトルを測定することが出来ない。そこで本申請では色収差の少ない光学系を実現するために、現有の落射蛍光型顕微鏡を蛋白質結晶の可視吸収スペクトル測定装置として改造を行った。顕微鏡の光学系は色収差の小さいアクロマートレンズで構成されており色収差を少なくするという目的に適している。また、結晶の大きさは1辺が100〜500ミクロン程度でありモニター光を結晶に正確にアライメントすることが難しいという問題点を克服しなければならなかった。この点については顕微鏡を目視しながら結晶の位置合わせをすることにより光軸のアライメントを比較的容易に行うことが可能となった。スペクトル測定部については観測光源から発して結晶を透過した光を、顕微鏡のサイドポートから取り出して光ファイバーを通して分光器に導入し、スペクトル測定解析を行うシステムに改造した。以上の改造に必要な光学部品の購入費として消耗品費を充当した。

在该应用中，我们开发了一种利用可见吸收光谱进行时间分辨X射线衍射数据测量的晶内反应监测系统，收集X射线衍射数据的目的是离线跟踪晶内反应。发展为 A.我们的课题组一直在以肌红蛋白等血红素蛋白为样品，研究溶液条件下微秒至毫秒范围内的光化学反应，并开发了装备齐全的时间分辨可见紫外瞬态吸收光谱测量和分析系统。因此，本应用项目所需的部分设备采用了现有设备。然而，为了测量实际晶体状态的光谱变化，进行了一些修改。首先，如果光学系统是由常用的简单球面透镜组合而成，色差会比较大，无法测量定量光谱。因此，在本应用中，为了实现色差较小的光学系统，我们对现有的落射荧光显微镜进行了改造，将其用作蛋白质晶体的可见吸收光谱测量装置。该显微镜的光学系统由色差较小的消色差透镜组成，适合于减少色差的目的。另外，晶体的尺寸单边约为100至500微米，因此我们必须克服监控光难以精确对准晶体的问题。关于这一点，通过一边目视显微镜一边进行晶体的对准，能够比较容易地进行光轴的对准。光谱测量部分修改为系统，将观察光源发出的光，穿过晶体，从显微镜的侧端口提取出来，通过光纤引入光谱仪进行光谱测量和分析。消耗品成本用于购买上述修改所需的光学部件。