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石田 恒; 松本 淳; 堤 遊*; 由良 敬
Proceedings of 16th International Microscopy Congress (IMC 2006), P. 242, 2006/09
生体超分子の電子顕微鏡像を取得することによって、いろいろな状態での構造を知ることができる。本研究では蛋白質合成生体超分子であるリボゾームの構造変化を電子顕微鏡像と計算科学の手法によって推定した。
石田 恒; 松本 淳; 堤 遊*; 由良 敬
no journal, ,
近年、X線結晶解析により高分解能で解かれた生体超分子を構成する要素分子(単体の蛋白質,核酸など)を電子顕微鏡による低分解能の生体超分子像にあてはめることにより、生体超分子の立体構造モデルを構築することが可能になりつつある。本研究では、遺伝子情報翻訳装置であるリボソームの原子分解能の立体構造を、電子顕微鏡像とX線結晶解析のデータ及び分子シミュレーションの手法を用いて構築し、リボソームの機能を原子レベルで理解することを目的とする。初めにリボゾームの初期構造を作成するために、リボソームのX線立体構造を用いた。立体構造モデルを電子顕微鏡像にあてはめる際には通常、立体構造の要素分子は剛体として扱われる。しかしながら、これでは原子間に不自然な衝突が生じたり、電子顕微鏡像と要素分子とのずれが残るなどの問題が発生する。そこで、われわれは電子顕微鏡像を考慮した拘束条件のもと基準振動解析及び分子動力学シミュレーションを実行するプログラムを開発し、より現実的なリボソーム立体構造の精密化を実行した。リボソームの電子像データにはEMBL-EBIに登録されている遺伝子情報翻訳開始から終了までの6つのデータを用いた。結果、それぞれの反応条件下の立体構造を構築することができた。そして、これらの構造には互いに有意な違いを見いだすことができた。本会議では立体構造に基づくリボソームの機能メカニズムを議論する。
irradiation北條 智博*; 安原 聡*; 山本 博之; 相原 純; 古野 茂実*; 沢 和弘; 佐久間 隆*; 北條 喜一
no journal, ,
イットリア安定化ジルコニア(YSZ)は酸素イオン伝導性や遮熱性等の特長を持ち、耐放射性材料として期待される物質の一つである。本研究では、高温(923K)でのNe照射(30keV, 3
10
ions/cm
)に伴うYSZの変化、特に照射により生じるループ周辺のナノ領域における組成変化に注目して検討を行った。透過型電子顕微鏡及びこれに付設したイオン照射装置,X線分光装置(EDS)を用いた照射・分析の結果、以下の点を明らかにした。YSZ母材の平均組成に比べ、(1)ループの中心に近づくに従いOは約10%減少する。(2)これに対しZrは約10%増加する。(3)注入したNeはループ中心で約20%高い強度で観測される。これらの結果から注入されたNeはループ中心でバブルとして存在する傾向にあることが示唆された。
coaxial nanotubes田口 富嗣; 井川 直樹; 山本 博之; 社本 真一
no journal, ,
カーボンナノチューブの発見以降、さまざまなセラミックスナノチューブの開発が試みられている。その中でも、SiCは重要な半導体材料であることから、電子デバイスとしての応用が期待されている。しかしながら、SiCナノチューブの合成に関する報告は、非常に少ない。そこで本研究では、カーボンナノチューブをテンプレート材料としたSiCナノチューブの合成方法の最適化を行うことを目的とする。さらに、電子デバイスとしての応用に際し、SiCナノチューブ表面を絶縁層で被覆することが重要となる。そこで、SiO被覆SiCナノチューブの合成も試みる。その結果、熱処理温度が1400
Cでは、直径約100nmのSiC粒子が連なったSiCナノロッドが生成した。熱処理温度が1200Cにおいて、保持時間が短い場合C-SiCナノチューブとなったが、100時間以上の熱処理により単相のSiCナノチューブの合成に成功した。さらに、これらSiCナノチューブを低真空度で熱処理を行うことにより、表面にSiOが被覆されたSiCナノチューブの合成に成功した。低真空度熱処理の処理時間を増加させることにより、SiOナノチューブの合成にも成功した。
寺内 正己*; 小池 雅人; 福島 球琳男*; 木村 淳*
no journal, ,
文部科学省からの受託研究として平成16年度より「ナノ計測・加工技術の実用化開発」事業を実施している。当該事業は、文部科学省が平成16年度より実施している「経済活性化のための研究開発プロジェクト(リーディング・プロジェクト)」の一環として先端産業を先導するナノ計測・加工技術について、実用化へ向けた研究開発を推進することを目的としている。この内「ナノスケール電子状態分析技術の実用化開発」は軟X線分光装置を透過型電子顕微鏡で実用化する技術を開発し、物質機能発現のもととなる電子状態をナノ領域で高精度に解析する技術を実現し新規ナノ材料の開発にブレークスルーをもたらすコア技術の提供を目指している。この目的のため従来型分析透過型電子顕微鏡に搭載する高性能波長分散型分光器を開発した。新たに開発した分光器は、(1)3枚の不等間隔溝回折格子、(2)背面照射型CCD検出器、(3)X線集光鏡からなっている。測定可能エネルギー範囲は60-1200eVである。分光器はJEM2010型の透過型電子顕微鏡に搭載し性能評価を行った結果、エネルギー分解(eV/ピクセルサイズ(13.5ミクロン))はSiのL発光(約930eV)で0.65eVであった。これらの値は従来設計の分光器に比較して60-100eVのエネルギー範囲においてエネルギー分解能は2倍程度改善されている。