Wide-q measurement of protein in solution using the small and wide angle neutron scattering instrument TAIKAN of J-PARC

J-PARCの小広角中性子散乱装置-大観-を用いた蛋白質水溶液の広q領域測定

高田 慎一  ; 鈴木 淳市*; 篠原 武尚   ; 奥 隆之   ; 富永 大輝; 中谷 健 ; 稲村 泰弘  ; 伊藤 崇芳*; 岩瀬 裕希*; 大石 一城*

Takata, Shinichi; Suzuki, Junichi*; Shinohara, Takenao; Oku, Takayuki; Tominaga, Taiki; Nakatani, Takeshi; Inamura, Yasuhiro; Ito, Takayoshi*; Iwase, Hiroki*; Oishi, Kazuki*

J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)のBL15に設置された小中角中性子散乱装置「大観」は、平成24年度より本格的に始動した装置であり、q=約0.005から10[]の広い空間領域の構造情報を高強度で効率よく測定可能な装置である。そのため、金属や蛋白質等を含む種々のナノ粒子、さらに、これらのナノ粒子が形成する高次構造系や非平衡系、ナノ粒子を内在する工学材料の構造と機能を解明し、新奇機能材料の開発指針を与える装置となることが期待されている。本発表では、大観で行っているデータリダクション及び解析手法を紹介するとともに、典型的な蛋白質であるミオグロビン, ラクトグロブリン,ヘモグロビンを広q空間領域で測定した結果について報告する。これらの蛋白質の概形サイズはほぼ等しいが内部構造は異なっており、結晶構造解析より決定された原子の3次元座標データから計算される散乱関数は 約0.2から1[]の領域で大きく異なることがわかっている。これらの測定結果と計算結果を比較検討することで大観の装置性能についても議論する。

The small and wide angle neutron scattering instrument, TAIKAN, was installed on BL15 in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of J-PARC. The beam commissioning was started in January 2012, and Users program was started in March 2012. TAIKAN is designed for efficient measurement in wide-q range of 0.005-10[]. We measured three typical proteins of Myoglobin(Mb), -Lactoglobulin (LG), and Hemoglobin(Hb) in solution by using TAIKAN, in order to verify the performance of wide-q range. The internal structure of Mb and LG is Helix-rich and -sheet-rich, respectively. We will present the result of comparing measuring data with calculation profiles and the performance of TAIKAN.