A Neutron crystallographic analysis of a rubredoxin mutant at 1.6 resolution

茶竹 俊行*; 栗原 和男; 田中 伊知朗*; Tsyba, I.*; Bau, R.*; Jenney, F. E. Jr.*; Adams, M. W. W.*; 新村 信雄

Acta Crystallographica Section D, 60(8), p.1364 - 1373, 2004/08

https://doi.org/10.1107/S090744490401176X

由来ルブレドキシンの高い熱安定性の起源を明らかにするため、その変異型に対する1.6分解能中性子結晶構造解析(重水中で結晶育成)を生体高分子用中性子回折装置BIX-3(原研原子炉JRR-3内設置)を用いて行った。由来ルブレドキシンは、通常の熱安定性を持つ常温菌由来のルブレドキシンと異なるアミノ酸残基部分を持つ。そこで、その中で重要と考えられる3つの残基を常温菌のものに変えた変異型を発現させ、その水素結合パターンを変異の無い野生型と比較した。その結果、変異を行った残基の一つで水素結合パターンの違いが明らかになった。これをもとに熱安定性の議論を行った。一方で、このタンパク質の水素/重水素置換率の詳細も調べた。その結果、ルブレドキシンの鉄-硫黄中心(酸化還元機能を司る)にかかわる4つのシステイン残基周辺は、最も水素/重水素置換が進んでいないということがわかった。これはこの周囲の構造が安定であることを示唆している。加えて、この高分解能な中性子構造解析により、水和水の秩序性も含めた詳細な水和構造が明らかになった。

Neutron diffraction study on the structure of rubredoxin from it Pyrococcus furiosus

栗原 和男; 田中 伊知朗; Adams, M. W. W.*; Jenney, F. E. Jr.*; Moiseeva, N.*; Bau, R.*; 新村 信雄

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.400 - 402, 2001/05

生体物質中性子回折装置BIX-3(日本原子力研究所JRR-3M 1Gサイト)を用いてルブレドキシン(超好熱菌由来、分子量約6,000、鉄-硫黄タンパク質)の中性子構造解析を現在行っている。このタンパク質は熱安定性が高く、その安定性と立体構造の関係が注目されている。今回用いた結晶の大きさは2.02.01.0 mmであった。データはステップスキャン法で測定し、ステップ間隔は軸の周り0.3°とした。露出時間は1フレームにつき約60-77分であり、全体では正味約35日間測定を行った。この回折測定では、d=1.5Å付近まで(コンプリートネスは76.8%)回折点を検出することができた。構造の精密化では301個の水素原子を含めた。現在のところ、分解能=1.5ÅでR因子=24.0%, R-free因子=26.3%である。また40個の重水素原子と29個の水和水を決定している。

Sequence analysis of the L-lactate dehydrogenase-encoding gene of Deinococcus radiodurans,a suitable mesophilic counterpart for Thermus

鳴海 一成; 渡辺 宏

Gene, 172, p.117 - 119, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0378-1119(96)00108-4

放射線抵抗性菌ディノコッカス・ラジオデュランスの乳酸脱水素酵素遺伝子をクローニングし、そのDNA塩基配列を決定した。DNA塩基配列から推定される当該遺伝子のアミノ酸配列は、高度好熱菌サーマス属の乳酸脱水素酵素と高い相同性を示した。また、両菌の当該遺伝子のG+C含量も非常に良く似ていた。このことは、タンパク質の耐熱性に関与するアミノ酸置換を、DNAのG+C含量の違いに起因するアミノ酸置換と切り離して、解析できることを示している。常温菌ディノコッカスに較べて、サーマスのタンパク質では、疎水性アミノ酸残基の増加に加えて、高親水性のアルギニン残基の増加が認められた。このようなアミノ酸置換は、疎水的及び静電作用に介して、タンパク質の熱安定性に深く関与しているものと考えられた。ディノコッカスは、タンパク質の熱安定性を研究する上で、サーマスの最適な比較対象菌として有用である。

超多群一次元輸送計算による実効断面積作成モジュールRABTHの使用手引書

内藤 俶孝; 奥野 浩; 奥田 泰久*

JAERI-M 93-180, 66 Pages, 1993/09

JAERI-M-93-180.pdf:1.57MB

臨界安全性評価コードシステムJACSでは、多群定数ライブラリーMGCLを背景断面積について内挿して実効断面積を計算していた。このようなボンダレンコの方法に対する参照計算のため、体系の超多群(64,194群)中性子束を衝突確率法を用いて求め、この中性子束で重み付けして実効断面積を求めるための計算モジュールRABTHを開発した。このモジュールでは、中性子源としてはUの核分裂中性子スペクトルを用いている。1次元セルに対して約1.9eV以上の高速群側はRABBLEコード、これ以下の熱群側はTHERMOSコードで解き、全エネルギー領域の中性子束分布が得られる。完全反射または真空の境界条件下で、平板、円柱、球形状のセルが取扱えるように両コードを拡張するとともに、精度向上のためにTHERMOSコードを改良した。本報告書には、RABTHモジュールを取扱うための実際的情報のほか、RABBLEコード、THERMOSコードに施した拡張・改良の基礎式を記した。

Thermosiphon double-wall-tube heat exchanger

熊丸 博滋; 藤井 幹也*; 下桶 敬則; 田坂 完二*; 久木田 豊

Thermal Hydraulics of Advanced Heat Exchangers, p.31 - 37, 1991/00

(密着)二重管型熱交換器(蒸気発生器)の安全性を向上させるため、熱サイフォン式二重管型熱交換器を提案する。熱サイフォン式二重管型伝熱管の伝熱性能を調べるため、1次系流体、作動流体、2次系流体に、沸騰水、減圧した水、室温流動水をそれぞれ用いて実験を行なった。実験で求まった最大総括熱通過率は、熱サイフォン部内の全外管表面で沸騰かつ全内管表面で凝縮と仮定した簡単な計算手法により求めた結果とよく一致した。この計算手法により実炉条件に対して求めた熱サイフォン式二重管型伝熱管の伝熱性能は、(密着)二重管型伝熱管の伝熱性能とほぼ等しくなった。総括熱通過率と充填率の関係を予測する計算モデルも、本論文中に提案されている。

JRR-3改造炉の冷中性子源装置のための閉ループサーモサイフォン実験、(I)

熊井 敏夫; 篠津 和夫*; 坂本 正誠; 高橋 秀武

JAERI-M 87-006, 19 Pages, 1987/02

JAERI-M-87-006.pdf:2.32MB

本報告は、JRR-3改造炉に設置される冷中性子源装置で、核加熱等による水素系はの入熱を除去するサ-モサイフォンの熱輸送特性を把握する為に行なったサ-モサイフォン実験について述べたものである。本稿ではガラス製の実験装置を用いた、実験・観察に基づくフロン113流体の流動状況、フラッデング現象及びコンデンサにおける凝縮状況について述べた。さらにフラッデング臨界入力については、単管の場合はWallisの相関式で C=0.9とした時の値に合致している事、二重管の場合は、単管の場合より約200W大きくなることを述べた。

Critical experiments on light-water moderated PuO-UO lattices

小林 岩夫; 鶴田 晴通; 須崎 武則; 大野 秋男; 村上 清信; 松浦 祥次郎; 湯本 鐐三*; 松本 忠邦*; 笹島 秀吉*; 板川 和男*

Journal of Nuclear Science and Technology, 15(3), p.166 - 182, 1978/03

https://doi.org/10.3327/jnst.15.166

プルトニウム燃料(PuO-UO)を用いた軽水減速正規格子実験を原研と動燃の共同研究の下に軽水臨界実験装置TCAを用いて行なった。Puの組成はPu,Pu,Pu,Puについてそれぞれ68,22,7,2w/oであり、Uは天然ウランである。実験対象の燃料格子はHとPuの原子数比(H/Pu)が295,402,494,704および922の5種類で、これらの体系について臨界質量、出力分布および全線の放射化率分布を求めた。 核計算はLASER、UGMG42-THERMOSおよびGTB-2を用いて得た小数群定数を用い、2次元拡散計算をPDQ.5コードで行なった。計算結果を実験値と比較した所、実効増倍係数については、-1.32から1.72%K/Kの差が認められ、熱中性子密度、熱外中性子束および出力分布については一致を示した。