広報活動

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2009年11月27日

独立行政法人 理化学研究所

世界初・タンパク質の微小結晶を照らす夢の光が誕生

-タンパク質結晶構造解析専用ビームラインで世界初の1マイクロメートルのビームを実現-

マイクロメートル集光を実現する超平坦ミラー本体、図2 マイクロメートル集光ビームのプロファイル

遺伝子の最終産物であるタンパク質は、すべての生体機能にかかわっています。従って、成人病やがん、免疫システムの不全など、さまざまな病気にもタンパク質が深くかかわっています。

こうした生体機能の担い手であるタンパク質の機能を解き明かすことは、生命機能の本質に迫るとともに、病気のメカニズムの解明や治療にも役立ちます。タンパク質の機能はその立体構造に起因しており、立体構造を解析する中心的手法がタンパク質結晶のX線構造解析です。そのため、重要なタンパク質の機能を解明するために、タンパク質を結晶化し、立体構造を明らかにする研究が世界各国で進んでいます。

放射光科学総合研究センター基盤研究部の山本雅貴部長らの研究グループは、 「ターゲットタンパク研究プログラム」の解析技術開発を行っており、大型放射光施設SPring-8のタンパク質結晶構造解析専用ビームラインとしては、世界で初めて、ビームの直径が1マイクロメートルという超高輝度な微小ビームを実現することに成功しました。これまで構造解析には、20~30マイクロメートルの結晶サイズが必要でしたが、この微小ビームを使えば、 マイクロメートルオーダーの微小結晶でも解析可能となります。今後、生命現象の理解や病気の解明に重要でありながら、結晶化が困難なためほとんど解析できていなかった膜タンパク質などの解析が望めます。さらに、1マイクロメートルサイズ放射光の誕生は、解析に必要な結晶サイズの最低限界を引き下げるだけでなく、低品質な結晶でも、良好な部分に選択的にビームを当てて構造解析を行う、という応用も可能です。

同研究グループはこの技術をさらに高め、微小ビームを安定化し、2010年度からまず「ターゲットタンパク研究プログラム」のユーザー利用を開始します。将来、解析が困難なタンパク質の構造解析が一挙に進み、生命現象の理解が加速すると注目されます。

理化学研究所
放射光科学総合研究センター 基盤研究部
部長 山本 雅貴(やまもと まさき)
Tel: 0791-58-2839 / Fax: 0791-58-2834