中性子産業利用推進協議会

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茨城県ほかでは,2019年度iBIX-JAXA-KEK物構研-QST合同研究会を

   「クライオEM、X線、中性子タンパク質構造解析の住み分け」

をテーマに開催することになりましたのでご案内致します.詳細につきましては
下記の資料をご参照ください.

2019年度iBIX-JAXA-KEK物構研-QST合同研究会

主催:茨城県中性子利用研究会、
   (国研)宇宙航空研究開発機構(JAXA)きぼう利用センター、
    高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所、
   (国研)量子科学技術研究、
    開発機構(QST)量子ビーム科学研究部門高崎量子応用研究所
共催:中性子産業利用推進協議会、J-PARC MLF利用者懇談会、
    新世代研究所 水和ナノ構造研究会

日時:2019年10月30日(水)13:00-17:00
    ※ 開場は、12:45からとなります。

場所:エッサム神田ホール1号館401号室
   〒101-0045 東京都千代田区神田鍛冶町3-2-2 TEL 03-3254-8787
参加費:無料

趣旨:
タンパク質立体構造の測定手段であるクライオ電子顕微鏡EM、X線構造解析、中性子構造解析は、それぞれ得意な領域がある。結晶が困難なタンパク質の構造解析の道を開いたことが評価され、2017年度のノーベル化学賞は、"developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution"の功績に対して与えられた。測定手段は、透過電子顕微鏡TEMであるため装置上の分解能の限界がある。80-300kVの電子線は、分子内の共有結合を破壊するには十分なエネルギーであるためタンパク質の損傷が生じるが、低線量で測定が可能となった。クライオEMは、結晶化が困難ないくつかのユニットから成る巨大な複合タンパク質の構造の研究に威力を発揮している。
具体的には、膜蛋白質レセプターの構造の研究で、最近多くの報告がなされている。実際に報告されているデータの大半は3 ?付近の分解能である。稀に2 ?程度の分解能のデータの報告もある。X線結晶構造解析は、結晶の作製がネックであるが、電磁波のX線は、強力な入射強度を得ることができ、回折の結果生じる干渉像を用いて単体からなるタンパク質について高分解能のデータが観測される。高分解能を得るために、X線の波長で1.0 ? を用いると水分子を励起し酸化還元タンパク質に影響する。
JAXAにおいては、宇宙の微小・無重力空間を利用した結晶の作製方法が蓄積され、地上では起こる対流・沈降がなくなることにより、欠陥の少ない高品質な結晶が得られることを示してきた。その結晶を用いることでより高分解能のデータが得られた例が報告されている。
中性子タンパク質結晶構造解析は、原子核散乱長に対する水素の寄与が大きいことから、タンパク質の水素原子を観測する手段として使われるが、入射強度がX線強度に比べて凡そ10-5で極めて弱いため、X線で観測したときに1.6 ?以上の高分解能のデータが得られる固い大きい結晶が要求される。照射される中性子のエネルギー(波長)は低いため共有結合が破壊されず長時間の露光ができる。活性に関与するアミノ酸の水素および水の水素の位置を確認する手段として使われる。また、中性子の溶液散乱測定は、水溶液のタンパク質の状況を調べる唯一の手段である。
タンパク質の立体構造の研究において、構造解析手法の住み分けを考える時期に来ており、それぞれの手段の長所と限界を示し、議論を通して、タンパク質の研究を一段と進める上で役に立つことを願う。

<参加申込み先>
参加を希望される方は、令和元年10月25日(金)までに、下記申込フォームからお申し込みください。

➡参加申込みフォーム

入力いただいたメールアドレスにお申し込み確認のメールが自動的に送信されます。返信がご確認いただけない場合は、メールにてお申し込みください。

メール申し込み先:茨城県中性子利用研究会 事務局 田中志穂
E-mail: tanaka@ibaraki-neutrons.jp
(1)名前、(2)所属、(3)連絡先(電話番号、E-mail address)
(4)交流会への参加の有無(領収書を発行します)
をご記入の上、メールにてお申込みください。

研究会主査: 
今野美智子(茨城県)、吉崎泉(JAXA)、千田俊哉(KEK物構研)、
玉田太郎(QST)
(講演時間は質疑応答時間10分を含む)

プログラム
司会 吉崎 泉(JAXA)

13:00 開会挨拶   今野 美智子(茨城県)
 
13:05-13:35 「きぼう」利用した高品位タンパク質結晶化と
   オーファンドラッグの分子設計への応用
          有竹 浩介(第一薬科大学)
              
13:35-14:05 クライオEM構造解析の長所と限界
          守屋 俊夫 (KEK物構研)

14:05-14:50 特別講演
     「高速分子動画法」-自由電子レーザーを用いたX線結晶構造解析-
          岩田 想 (京都大学)

14:50-15:05 休憩

司会 玉田 太郎(QST)

15:05-15:35 中性子結晶構造解析の長所と限界
          今野 美智子(茨城県)
 
15:35-16:05  X線・中性子散乱による構造・揺らぎ解析の長所と限界
          松尾 龍人(QST)
              
16:05-16:50 特別講演
       イオンポンプの構造生物学:脂質二重膜からプロトンまで
          豊島 近(東京大学)

16:50 閉会挨拶  千田 俊哉(KEK物構研)


☆交流会:17:20~19:20 @ ワインホール130
近くのワインホール130で交流会を開催します。参加費は4,000円です。施設側とユーザーのざっくばらんな意見の交換の場になります。是非ご参加ください。詳細は文末をご参照ください。
参加希望者はできるだけ事前に登録してください。当日も受け付けます。
会費は当日いただきます。なお、事前に登録されて当日キャンセルされた場合には会費を申し受けます。