論文

極低温Ｘ線回折実験で使用される低温窒素ガス吹き付け装置を紹介し、その操作方法とトラブルシューティングについて平易に解説した

バクテリア、ロドコッカスで産生される光応答性酵素鉄型ニトリルヒドラターゼの生化学的、分光学的研究の現状について最近の発展をまとめている。

蛋白質のＸ線結晶構造解析法全般について平易に説明し、最近開発された極低温Ｘ線回折実験手法を用いた蛋白質の水和構造解析についても報告を行った。

極低温Ｘ線回折実験に不可欠な結晶マウント具の開発についてその概要を報告した。本論文では、キャピラリーを用いたマウント具の作成方法、蛋白質結晶の冷却法について論述した。

極低温蛋白質結晶Ｘ線回折実験手法の応用例について詳細な報告を行った。放射線損傷が激しい光応答性ニトリルヒドラターゼ六方晶結晶については、分解能の驚異的な改善が認められた。トリプシンの水和構造解析への応用、低温下での温度因子の変化などについても解析結果を概説した。

極低温蛋白質結晶Ｘ線回折実験手法の中で、蛋白質結晶の抗凍結処理、急速冷却用結晶マウント具と冷却媒体、結晶の急速冷却方法、冷却した結晶の保存方法について詳細な報告を行った。また、予備的な低温Ｘ線回折実験の結果についても記載した。

極低温Ｘ線回折実験を高度好熱菌のイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素結晶に適応した。野生型、および常温菌酵素とのキメラ酵素について、１００および１５０Ｋでの回折実験データを元に構造精密化を施し、高度好熱菌酵素の低温下での熱振動様態を議論した。

極低温Ｘ線回折実験に不可欠な結晶マウント具の開発について報告した。本論文では、キャピラリーを用いたマウント具の作成方法について記述するとともに、マウント具を用いた低温Ｘ線回折実験の結果について報告を行った。

SPring-8で実施される蛋白質のＸ線結晶構造解析実験に不可欠な極低温Ｘ線回折実験手法の開発を行い、その実験手順、予備的実験によって得られた結果について詳細な報告を行った。

SPring-8で実施される蛋白質のＸ線結晶構造解析に不可欠な極低温Ｘ線回折実験手法の開発経過について報告を行った。ここでは、開発の経緯、極低温に向けた蛋白質結晶の前処理方法、極低温実験手順と幾つかの予備的実験によって得られた回折強度データの統計について詳細な報告を行い、放射線損傷対策としての極低温Ｘ線回折実験手法の有効性を明らかにした。

SPring-8で実施されるＸ線結晶構造解析実験に不可欠な極低温Ｘ線回折実験手法について、その歴史的背景と高強度Ｘ線照射による蛋白質結晶の放射線損傷の実態について概説した。

SPring-8に設置される理化学研究所専用ビームラインBL45の概念設計について報告した。特に、多波長異常分散法による構造解析に特化したダイヤモンドモノクロメータを用いたトリクロメーターの概念設計とその動作方式を明らかにした。

抗ダンシル抗体ＦｖフラグメントのＸ線結晶構造解析を1.6オングストローム分解能で行い、抗原認識領域のＨ３ループ周辺の特徴的な立体構造を明らかにした。

アルギニン処理したバクテリオロドプシンの時間分割Ｘ線回折実験を光照射下で行い、同処理条件下での構造変化キネティクス解析の可能性を探った。

光駆動プロトンポンプであるバクテリオロドプシンにおいては、光反応中間体Ｍがその機能発現上最も重要である。Ｍ中間体を高効率で蓄積可能なアルギニン処理バクテリオロドプシンのＸ線回折実験を光照射下で行い、光照射前後での回折強度変化を見出した。さらに、フーリエ解析を行うことで、バクテリオロドプシンを構成する７本の膜貫通へリックス内、プロトンの輸送経路と考えられる領域を構成するへリックスにおいて構造変化が見出された。

Ｘ線小角散乱実験と電子顕微鏡法によって得られた、高等植物における光形態形成反応の初発反応を担う光受容蛋白質フィトクロムの低分解能四次構造モデルの概要について報告した。

コントラスト変調法を用いたＸ線小角散乱実験とロータリーシャドウイング電子顕微鏡法によって、高等植物における光形態形成反応の初発反応を担う光受容蛋白質フィトクロムの低分解能四次構造モデルを提案した。本論文では、構造モデル構築に至る実験と解析の詳細を報告した。構造モデルでは、光受容ドメインが扁平な楕円体、相互作用ドメインが円盤で記述され、それらドメインのフィトクロム２量体内での相対配置が明らかにされた。

高度好塩菌の光駆動プロトンポンプ・バクテリオロドプシンの光反応において機能発現上最重要な中間体Ｍの構造情報を得るため、室温下で数ミリ秒しかない同中間体の寿命を低温トラップによって延長し、低温Ｘ線回折実験を試みた。

Ｘ線小角散乱実験における新たな実験手法としてコントラスト変調と重原子修飾の併用法を定式化し、可溶化膜蛋白質バクテリオロドプシンの溶液中での高次構造解析に適用した。

高度好塩菌の光駆動プロトンポンプであるバクテリオロドプシンにおいては、光反応中間体Ｍがその機能発現上最も重要であり、Ｍ中間体の構造解析のためにはその長寿命化が不可欠である。われわれは、室温下で数ミリ秒しかない同中間体の寿命を数秒まで延ばすことのできるアルギニンを用いた処理を発見した。論文ではその処理手順、分光学的およびＸ線回折実験によるアルギニン処理後の試料の特徴について報告し、アルギニンのグアニジウム基が寿命延長への寄与を示唆した。