Advanced technique of ultra-small-angle neutron scattering explores a new scientific field of neutron cell biology, covering from a single molecule to cell

先端的中性子超小角散乱法が拓く中性子細胞生物学の世界

小泉 智; 増井 友美; 山口 大輔; 橋本 竹治; 岩瀬 裕希*

Koizumi, Satoshi; Masui, Tomomi; Yamaguchi, Daisuke; Hashimoto, Takeji; Iwase, Hiroki*

中性子超小角散乱法は生体関連物質を生きた状態で構造解析できる手段である。本研究では2結晶法と集光法という2種類の光学技術を利用した散乱法を駆使して細胞及び細胞質のモデル溶液の研究を行ったので報告する。細胞骨格のモデル溶液では、アクチンタンパク質とカチオン性高分子は静電相互作用によって凝縮してバンドル構造を形成する。このバンドルは数十マイクロメートルの有限サイズで安定化することが蛍光顕微鏡観察の結果、明らかになった。中性子超小角散乱法を用いてこのバンドル構造の内部に形成される階層構造を定量的に解析すると、バンドル内部は一様ではなく、アクチンフィラメント(数ナノメートル),プロトバンドル(数十数百ナノメートル)という構造単位が階層的に出現していることが明らかになった。またプロトバンドルのサイズは塩濃度に強く依存することが明らかになった。本研究は塩添加に伴う静電相互作用の変化と、これを反映した高分子凝集構造形成と位置付けることができる。また実細胞として赤血球や酢酸菌の中性子超小角散乱を測定したので併せて報告する。

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