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Evaluation of performance for IBARAKI biological crystal diffractometer iBIX with new detectors

検出器アップグレードに伴う茨城県生命物質構造解析装置iBIXの性能評価

日下 勝弘*; 細谷 孝明*; 山田 太郎*; 友寄 克亮; 大原 高志 ; 片桐 政樹*; 栗原 和男; 田中 伊知朗*; 新村 信雄*

Kusaka, Katsuhiro*; Hosoya, Takaaki*; Yamada, Taro*; Tomoyori, Katsuaki; Ohara, Takashi; Katagiri, Masaki*; Kurihara, Kazuo; Tanaka, Ichiro*; Niimura, Nobuo*

茨城生命物質構造解析装置iBIXは、主にあらゆる生命維持に関わる生体巨大分子の水素、プロトネーションや水和構造解明を目的とした飛行時間型中性子単結晶回折計である。2008年後半から、iBIXは茨城大学の支援によりユーザ実験に利用されている。2012年8月から既存の14台の検出器の更新が行われ、16台の新しい検出器がiBIXに設置された。現在の回折計の測定効率は、加速器出力の増加に伴い、以前の測定効率に比べて1オーダ改善した。2012年12月には、アップグレードされた検出器を用いた運用のコミッショニングに成功し、標準蛋白質であるリボヌクレアーゼAの回折データセット収集が試みられた。検出器アップグレード以前データ収集を行ったリボヌクレアーゼAの結果と比較し、最新のiBIXの性能評価を実施した結果、回折データの分解能、等価反射強度および構造精密化のR-factorが劇的に改善した。iBIXは世界で最も高性能な生物専用の中性子単結晶回折装置の一つであると予想される。

The IBARAKI biological crystal diffractometer, iBIX, is a high-performance time-of-flight neutron single-crystal diffractometer for elucidating mainly the hydrogen, protonation and hydration structures of biological macromolecules in various life processes. Since the end of 2008, iBIX has been available to user's experiments supported by Ibaraki University. Since August 2012, an upgrade of the 14-existing detectors has begun and 16 new detectors have been installed for iBIX. The total measurement efficiency of the present diffractometer has been impoved by one order of magnitude from the previous one with the increasing of accelerator power. In December 2012, commissioning of the new detectors was successful, and collection of the diffraction dataset of ribonucrease A as a standard protein was attempted in order to estimate the performance of the upgraded iBIX in comparison with previous results. The resolution of diffraction data, equivalence among intensities of symmetry-related reflections and reliability of the refined structure have been improved dramatically. iBIX is expected to be one of the highest-performance neutron single-crystal diffractometers for biological macromolecules in the world.

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パーセンタイル:19.83

分野:Instruments & Instrumentation

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