高エネルギーX線によるIとXeを用いたMAD測定
問い合わせ番号
SOL-0000001630
ビームライン
BL41XU（生体高分子結晶解析 I）
学術利用キーワード
| A. 試料 | 生物・医学, 計測法、装置に関する研究 |
|---|---|
| B. 試料詳細 | 結晶, 生体高分子、結晶, 蛋白質, 医薬品 |
| C. 手法 | Ｘ線回折, 吸収、及びその二次過程, 蛍光Ｘ線 |
| D. 手法の詳細 | 単結晶構造解析, MAD, XAFS |
| E. 付加的測定条件 | 低温（〜液体窒素） |
| F. エネルギー領域 | Ｘ線（4～40 keV) |
| G. 目的・欲しい情報 | 分子構造 |
産業利用キーワード
| 階層1 | 製薬 |
|---|---|
| 階層2 | ドラッグデザイン, 製剤 |
| 階層3 | タンパク質, 薬物 |
| 階層4 | 高次構造, 絶対構造決定 |
| 階層5 | XAFS, 回折 |
分類
A80.50 製薬, M10.10 単結晶回折, M40.10 XAFS
利用事例本文
多波長異常分散（MAD）法は、結晶を構成する分子が重原子を有している場合、１つの試料結晶から位相情報を得ることの出来るとても強力な手法です。
本事例では、ＢＬ４１ＸＵのアンジュレータ３次光による高エネルギーＸ線を用いて、ヨウ素のＫ吸収端（３３.１７keV）とキセノンのＫ吸収端(３４.５６keV)近傍でのＭＡＤ実験を行いました。
試料タンパク質には、ニワトリ卵白リゾチームを用い、ヨウ素添加結晶はリゾチームとヨウ化ナトリウムの共結晶で、またキセノン添加結晶はリゾチーム結晶を含む水溶液を３MPaの高圧キセノンガス下に１５分間置くことで調製しました。
これらの試料結晶のＸ線吸収スペクトルを測定してヨウ素とキセノンのＸ線吸収端を決定しました(図１)。決定されたＸ線吸収端近傍でＭＡＤ実験を行い、リゾチーム結晶の位相情報をヨウ素・キセノンのそれぞれから得ることに成功しました。図２にリゾチーム分子に結合したヨウ素とキセノンを示します。
図１. 測定されたＸ線吸収スペクトル (a) ヨウ素添加結晶 (b) キセノン添加結晶
図２. 異常分散差フーリエマップによる (a) ヨウ素 と (b) キセノン 原子の位置
[ K. Takeda, H. Miyatake, S.-Y. Park, M. Kawamoto, N. Kamiya, K. Miki, Journal of Applied Crystallography 37, 925-933 (2004), Fig. 2, 5,
©2004 International Union of Crystallography ]
画像ファイルの出典
原著論文/解説記事
誌名
K. Takeda, et al, J. Appl. Crystallogr. 37, 925-933 (2004)
図番号
2, 5
測定手法
多波長異常分散（MAD）法は、結晶を構成する分子に結合した重原子のX線吸収端近傍の複数の波長でX線回折像を測定することです。これらの回折像の比較・解析から結晶の位相情報を求めて、分子の立体構造を得ることが出来ます。
画像ファイルの出典
図なし
測定準備に必要なおおよその時間
1 時間
測定装置
| 装置名 | 目的 | 性能 |
|---|---|---|
| タンパク質結晶用回折装置 | Ｘ線回折実験 | |
| ペルチェ冷却型Si-PINフォトダイオード | Ｘ線吸収スペクトル測定 |
参考文献
| 文献名 |
|---|
| K. Takeda, et al. J. Appl. Crystallogr. 37, 925-933 (2004) |
関連する手法
アンケート
SPring-8だからできた測定。他の施設では不可能もしくは難しい
本ビームラインの主力装置を使っている
測定の難易度
熟練が必要
データ解析の難易度
中程度
図に示した全てのデータを取るのにかかったシフト数
2～3シフト