ブックタイトル日本結晶学会誌Vol56No4

概要

日本結晶学会誌Vol56No4

ポンプ－プローブ法を用いた生体分子の構造ダイナミクス測定図7時間分解X線結晶構造解析結果の一例.（Example of the time-resolved X-ray crystallography.）（a）ウマヘモグロビン単結晶からのラウエ回折像.（b）レーザー照射前後での電子密度マップ.（c）レーザー照射前後での差電子密度マップ.0.55 electron/A 3）も示した.図7cに,レーザー照射前とレーザー照射後150 psの差電子密度マップを示す.電子密度の減少を赤色,増加を緑色で示してある.レーザー照射によってHis63がシフトしている様子が観測された.現在ほかのデータセットについても解析を進めている所である.また今後,レーザーの波長,強度などの条件を変え,異なる遅延時間での測定を試みる予定である.5．おわりにこれまで,ポンプ－プローブ法を用いた生体分子の時間分解X線溶液散乱,時間分解X線結晶構造解析の手法について紹介してきた.室温付近にて,生体分子に放射光X線という強いエネルギーをもった光源を照射するため,実験手法面でさまざまな工夫が行われている.さらに,低分子のダイナミクス研究と比べて,可逆反応のタイムスケールと1パルスのプローブ光の強度の兼ね合いなどの課題も存在する.しかしながら,生体分子の構造ダイナミクスを原子レベルで直接観測したいという目的があるとき,ほかの種々の測定方法に加えて,いまだ魅力的な研究手法であると言える.今後さらなる新しい実験技術が発展していくと期待しているが,ポンプ－プローブ法を用いた生体分子のダイナミクス研究についても,より一般的に用いられるようになれば嬉しいと考えている.謝辞HbIの時間分解溶液散乱実験結果について,図の提供をしていただいたKorea Advanced Institute of Scienceand Technology（KAIST）のHyotcherl Ihee教授, KyungHwan Kim博士に御礼申し上げる.本成果の一部は, PF共同利用実験課題（2009S2-001, 2010G553）, JSTさきがけ研究領域「光エネルギーと物質変換」, JST戦略的創造研究推進事業（CREST）研究領域「先端光源を駆使した光科学・光技術の融合展開」によって得られたものである.Hbのラウエ回折実験については, PF共同利用実験課題日本結晶学会誌第56巻第4号（2014）（2011G607, 2013G532）,科学研究費助成事業（若手研究B：26840028）によって行われている.文献1）S. Nozawa, S. Adachi, J. Takahashi, R. Tazaki, L. Guerin, M.Daimon, A. Tomita, T. Sato, M. Chollet, E. Collet, H. Cailleau,S. Yamamoto, K. Tsuchiya, T. Shioya, H. Sasaki, T. Mori, K.Ichiyanagi, H. Sawa, H. Kawata and S. Koshihara: J. SynchrotronRad. 14, 313 (2007).2）K. H. Kim, J. H. Lee, J. Kim, S. Nozawa, T. Sato, A. Tomita,K. Ichiyanagi, H. Ki, J. Kim, S. Adachi and H. Ihee: Phys. Rev.Lett. 110, 165505 (2013).3）M. Hoshino, H. Uekusa, A. Tomita, S. Koshihara, T. Sato, S.Nozawa, S. Adachi, K. Ohkubo, H. Kotani and S. Fukuzumi: JACS134, 4569 (2012).4）T. Sato, S. Nozawa, A. Tomita, M. Hoshino, S. Koshihara, H. Fujiiand S. Adachi: J. Phys. Chem. C 116, 14232 (2012).5）K. Ichiyanagi, N. Kawai, S. Nozawa, T. Sato, A. Tomita, M.Hoshino, K. G. Nakamura, S. Adachi and Y. C. Sasaki: Appl. Phys.Lett. 101, 181901 (2012).6）K. H. Kim, S. Muniyappan, K. Y. Oang, J. G. Kim, S. Nozawa,T. Sato, S. Koshihara, R. Henning, I. Kosheleva, H. Ki, Y. Kim,T. W. Kim, J. Kim, S. Adachi and H. Ihee: JACS 134, 7001 (2012).7）R. H. Austin, K. W. Beeson, L. Eisenstein, H. Frauenfelder andI. C. Gunsalus: Biochemistry 14, 5355 (1975).8）A. Tomita, T. Sato, K. Ichiyanagi, S. Nozawa, H. Ichikawa, M.Chollet, F. Kawai, S. -Y. Park, T. Tsuduki, T. Yamato, S. Koshiharaand S. Adachi: PNAS 106, 2612 (2009).9）V. , T. -Y. Teng, T. Ursby, C. Pradervand, Z. Ren, S. Adachi,W. Schildkamp, D. Bourgeois, M. Wulff and K. Moffat: Science274, 1726 (1996).10）F. Schotte, M. Lim, T. A. Jackson, A. V. Smirnov, J. Soman, J.S. Olson, G. N. Phillips Jr., M. Wulff and P. A. Anfinrud:Science 300, 1944 (2003).11）H. Ihee, S. Rajagopal, V. , R. Pahl, S. Anderson, M. Schmidt,F. Schotte, P. A. Anfinrud, M. Wulff and K. Moffat: PNAS 102,7145 (2005).257