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放射光科学研究センター SACLA利用技術開拓グループ

グループディレクター岩田想（Ph.D.）

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研究概要

X線自由電子レーザー（XFEL）が実用化され、2012年より日本でもSACLAで供用が開始されました。我々は2012年より所内外の他グループと協力して、シリアルフェムト秒結晶構造解析法（SFX）の技術及び装置開発を行うと同時に、主に膜タンパク質について、タンパク質生産、データ収集、構造解析及び機能解析までを連続して研究しています。2014年からは光によってプロトン移動を行うバクテリオロドプシンをモデルとして、汎用的な時間分割SFX実験の開発に取り組み(南後ら,Science)、このシステムを光化学系IIにも適用しています(菅ら,Nature)。化学反応が起こるフェムト秒の領域から、コンピューターシミュレーションの容易でないミリ秒の領域まで、タンパク質の三次元構造を明らかにできる新しい方法の構築に成功しています。タンパク質の動的構造、シミュレーションや理論計算と組み合わせることによるタンパク質の機能に対する理解や、生命科学分野におけるXFELの利用研究が加速されることを目指しています。

研究主分野

生物学

研究関連分野

医歯薬学
生物科学

キーワード

X線自由電子レーザー
シリアルフェムト秒結晶構造解析法
膜タンパク質
構造ダイナミクス
生命科学分野における技術開発

主要論文

1.Nango E, Royant A, Kubo M, Nakane T, Wickstrand C, Kimura T, Tanaka T, Tono K, Song C, Tanaka R, Arima T, Yamashita A, Kobayashi J, Hosaka T, Mizohata E, Nogly P, Sugahara M, Nam D, Nomura T, Shimamura T, Im D, Fujiwara T, Yamanaka Y, Jeon B, Nishizawa T, Oda K, Fukuda M, Andersson R, Båth P, Dods R, Davidsson J, Matsuoka S, Kawatake S, Murata M, Nureki O, Owada S, Kameshima T, Hatsui T, Joti Y, Schertler G, Yabashi M, Bondar AN, Standfuss J, Neutze R*, and Iwata S*.:
"A three-dimensional movie of structural changes in bacteriorhodopsin"
Science 354(6319), 1552-1557 (2016)