中性子単結晶構造解析,生物回折計

Neutron diffractometer for biological macromolecule crystallography

栗原 和男; 田中 伊知朗*; 新村 信雄

Kurihara, Kazuo; Tanaka, Ichiro*; Niimura, Nobuo

この入門講座はX線タンパク質結晶構造解析経験者のための中性子構造生物学実験用回折装置の解説である。生命現象の中で水素原子の果たす役割や生体物質と水とのかかわりは大変重要である。それらを原子レベルで観察し議論することを可能にする、最も有効な実験手法の一つが中性子回折法である。この研究分野は中性子イメージングプレート(NIP)の開発によって飛躍的に躍進した。このNIPを装備した高分解能生体高分子用中性子回折装置BIX-3, BIX-4が原研に設置されている。ここでは、中性子回折装置建設及び実験計画をたてるうえで知っていて欲しい重要な違いに限定して、本回折装置の主要機器や全体詳細構造及び周辺機器,大型結晶育成から回折データ取得及び処理までの中性子回折実験の流れを紹介し、さらに生体高分子用中性子回折装置の今後の展望について述べる。

Neutron diffraction provides an experimental method of directly locating hydrogen atoms in proteins and nucleic acids, and the development of the neutron imaging plate (NIP) became a breakthrough event in neutron protein crystallography. A high-resolution neutron diffractometers dedicated to biological macromolecules (BIX-3, BIX-4) with the NIP have been constructed at Japan Atomic Energy Research Institute. The detailed structure of the diffractometer and the systematic procedure of the neutron diffraction experiment from the crystallization of a large single crystal to the data collection and the data processing, and the future prospect of the neutron diffractometry in proteins will be presented.