T.vulcanus由来酸素発生型光化学系IIの3.7Å分解能での立体構造決定
問い合わせ番号
SOL-0000001635
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 |
---|---|
B. 試料詳細 | 生体高分子、結晶, 蛋白質 |
C. 手法 | X線回折 |
D. 手法の詳細 | 単結晶構造解析 |
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 | 化学状態, 分子構造, 構造解析, 機能構造相関, 電荷密度 |
産業利用キーワード
階層1 | 環境, 製薬 |
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階層2 | 触媒, ドラッグデザイン, 製剤 |
階層3 | タンパク質, 薬物 |
階層4 | 原子間距離, 高次構造 |
階層5 | 回折 |
分類
A80.32 有機材料, A80.50 製薬, M10.10 単結晶回折
利用事例本文
光合成の初期過程において、光エネルギーを用いて水が分子状酸素に分解され、後段の反応に必要な電子が取り出されます。この反応を行うのが光化学系IIと呼ばれる膜タンパク質複合体です。
本事例では、好熱性藍色細菌 T. Vulcanus 由来の酸素発生型光化学系II複合体の立体構造を3.7Å分解能で決定しました(図1)。
膜タンパク質の結晶は一般にX線反射能があまり良くないことが多く、また結晶格子定数も129.7x226.5x307.8Åと大きいため、BL41XUの高輝度X線を利用することが構造決定に必須でした。
この結果により、光エネルギーに惹起された電子伝達の立体的な経路(図2)と、水を分解するマンガンクラスターの立体配座(図3)が明らかになりました。
図1. T. Vulcanus 由来の酸素発生型光化学系II複合体の構造モデル
図2. 複合体中の電子伝達体の位置と相互距離
図3. 水分解マンガンクラスターの立体配座
赤い球がマンガン原子を表す。
[ N. Kamiya and J.-R. Shen, Proceedings of National Academy of Science of the USA 100, 98-103 (2003), Fig. 1, 3, 4,
©2003 National Academy of Science ]
画像ファイルの出典
原著論文/解説記事
誌名
N. Kamiya, J. R. Shen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100, 98-103 (2003)
図番号
1,3,4
測定手法
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
時間
測定装置
装置名 | 目的 | 性能 |
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タンパク質結晶用回折装置 | X線回折像の記録 |
参考文献
文献名 |
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N. Kamiya, J. R. Shen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100, 98-103 (2003) |
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
中程度
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
10シフト以上