理化学研究所（理研）、兵庫県立大学，高輝度光科学研究センター，大阪大学，岡山大学は，X線自由電子レーザ（XFEL）施設「SACLA」が発振する“レーザX線”を用いる「フェムト秒X線レーザ結晶構造解析法」の開発に成功した（プレスリリース）。

SACLAのレーザX線を用いるフェムト秒X線レーザ結晶構造解析が実現すれば，これまでのX線結晶構造解析の長年の課題であった，X線の持つエネルギーによって，X線と相互作用した分子が壊れる「放射線損傷」を解決することができる。

X線結晶構造解析は，産業から基礎研究までの幅広い分野で，物質の三次元原子構造を精密に決定できる優れた方法だが，放射線損傷のため，精密に測定されたはずの三次元原子構造が，X線を当てる前の本来の構造と異なる不正確な構造になることがあり，利用する上で大きな問題となっていた。

共同研究グループは，SACLAのレーザX線をミクロン精度で1パルスずつ結晶に照射してX線回折写真を撮影できる装置を製作し，フェムト秒X線レーザ結晶構造解析法の開発に成功した。そして，従来のX線結晶構造解析では放射線損傷があり不可能だった，酸素呼吸の鍵を握る巨大な膜タンパク質「チトクロム酸化酵素」の正確な三次元原子構造の解明に成功した。

今後，優れた分子機械であるタンパク質の精緻な構造を高機能触媒（例えば，人工光合成触媒）などの「ものづくり」の設計に取り込むことも可能になると考えられる。さらに，フェムト秒X線レーザ結晶構造解析法は，タンパク質が働く様子の一瞬一瞬を正確に描き出す高精度高速時分割構造解析法を開発するための基盤技術となる。