生体分子の中性子単結晶回析,3; タンパク質中性子結晶構造解析の実例と応用

Biomacromolecular neutron crystallography; Practical methods and utilization of neutron crystallography for understanding protein structure and function

安達 基泰; 新井 栄揮; 廣本 武史; 黒木 良太

Adachi, Motoyasu; Arai, Shigeki; Hiromoto, Takeshi; Kuroki, Ryota

中性子回折を使った蛋白質の構造解析は、生体高分子の構造と機能の関係を理解する上においてますます重要になっている。原子力機構の研究用原子炉およびパルス中性子施設に設置した中性子回折計の近年の発達したことによって、水和水と生体高分子の水素原子を観察することが可能となり、化学反応の機構を解明するための重要な知見が得られるようになった。ここでは、生体高分子の中性子結晶構造解析のための、試料調製、結晶成長、構造解析と得られる情報の利用について例を挙げ概説する。

Protein structure analysis using neutron diffraction (neutron protein crystallography; NPC) is gaining greater importance in the understanding of structure and function relationships of biological macromolecules such as proteins and DNA. Current developments of neutron diffractometers installed at the JAEA research reactor and pulsed neutron source permit observation of the locations of hydrogen atoms and hydrating water molecules and help understanding of important mechanisms of chemical reactions catalyzed by biological macromolecules. Here, we introduce practical approaches of NPC including sample preparation, crystal growth, structure determination and utilization of information obtained from NPC.