研究用原子炉JRR-3におけるタンパク質結晶中性子回折実験

Neutron diffraction experiments on proteins at research reactor JRR-3

栗原 和男; 玉田 太郎; 大原 高志   ; 黒木 良太

Kurihara, Kazuo; Tamada, Taro; Ohara, Takashi; Kuroki, Ryota

水素原子及び水和水分子は、生体内反応において重要な役割を有す。特に水素原子は水素結合を通してタンパク質の立体構造形成や安定性に大きく寄与し、分子認識における重要な担い手でもある。われわれは生体反応や分子認識における水素や水和水の役割を解明するため、原子力機構研究用原子炉JRR-3に設置された2台の生体高分子用中性子単結晶回折装置(BIX-3, 4)を運用し、高度化を行っている。両装置では、年間に714構造の決定が可能であり、これまでに最高1.5分解能のデータ取得に成功している。また。例年、提供される175日間(2台で350日)のビームタイムのうち約30%に相当するビームタイムを施設共同利用に提供している。今回の発表では、2008年度から2009年度に実施した中性子回折実験(ブタ膵臓エラスターゼ,HIVプロテアーゼ他)の概要を紹介する。さらに近年では、同一の結晶から中性子回折データとX線回折データの両方を取得し、統合して1つの立体構造モデルを得るN/X同時精密化法を利用して構造決定を行っている。この手法の有効性について紹介する。2010年度からは、両装置に対し、新規の試料ゴニオメータと組合せた窒素吹付け型低温装置の導入を行う。100Kへの試料結晶冷却によるDebye-Waller因子の低減から、現在の常温測定より2倍以上の測定効率の向上を見込んでいる。

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