新しい方式の高品质タンパク质结晶製造システム 地上に拟似的微小重力环境を実现
高効率?高品位タンパク质结晶生成システム
超伝导磁石から発生する磁気力を利用した拟似微小重力环境でタンパク质の结晶化実験を行うためのシステム（システムの写真と拟似微小重力のイメージ図）。结晶化の様子をリアルタイムに観察可能。右は蛍光タンパク质の结晶成长の様子（结晶化开始から1～24时间）。磁场の向きは下から上。
© 2016 田之倉 優
东京大学大学院农学生命科学研究科の田之仓优教授らの研究グループは、超伝导磁石を利用した拟似的な微小重力环境で、高品质のタンパク质结晶をつくるためのシステムを开発しました。结晶が作られる过程をリアルタイムで観察でき、効率のよい実験が可能です。本システムは构造生物学の基础研究およびバイオテクノロジーの発展に贡献すると期待されます。
生物にとって重要なタンパク质の机能を深く理解し、新しい医薬品や酵素などの开発に结び付けるために、タンパク质の立体构造情报は非常に重要です。しかし、精密な立体构造を决定するために必要な高品质のタンパク质结晶をつくるには、数千にも及ぶ実験条件をしらみつぶしに调べなければならないのが现状です。一方、宇宙のような重力がわずかにしか働かない环境では、対流が抑えられることにより、高品质结晶が得られやすいことが知られており、重力の影响を排除したような环境でタンパク质结晶を効率よく作製できる実験装置の开発が望まれていました。
研究グループは、超伝导磁石の强力な磁场によって结晶化试料への重力の影响を打ち消すと同时に、结晶化実験の様子を観察できる机能を备えたシステムを开発しました。本システムでは、一度に多数の试料溶液をセットし、その溶液中での结晶成长の様子をリアルタイムに知ることができるため、结晶の有无を确认するために実験を中断して试料を取り出す必要がなく、効率の良い実験が可能です。
「今回开発したシステムを用いて作ったタンパク质の结晶と通常の方法で作った结晶とを比较しました」と田之仓教授は话します。「すると、このシステムを用いて作った结晶の方が、品质が高いだけでなく、品质のバラつきも小さいことがわかりました。今后、构造生物学の有力な研究ツールになると期待しています」と続けます。
本システムは国立研究开発法人物质?材料研究机构、株式会社清原光学、味の素株式会社、京都大学と共同开発したものです。
论文情报
, "In-situ and real-time growth observation of high-quality protein crystals under quasi-microgravity on earth", Scientific Reports Online Edition: 2016/02/26 (Japan time), doi:10.1038/srep22127.
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