茨城大ら,パルス中性子で回折斑点の強度決定

茨城大学とJ-PARCセンターによる研究グループは,タンパク質単結晶のパルス中性子回折において,回折斑点強度をより高精度に決定するプロファイルフィッティング法を実用化することに成功した(ニュースリリース)。

これは大強度陽子加速器施設・J-PARCの物質・生命科学実験施設に茨城県が設置した「茨城県生命物質構造解析装置(iBIX)」で確立したもの。この装置では,強度を得るため非対称な波長領域をもつパルス中性子を使用しているが,回折斑点の強度決定についても,従来の積算法より高精度な方法の確立が求められていた。

今回,研究グループでは,回折斑点の弱い強度も精度良く決定できる「プロファイルフィッティング法」を,タンパク質単結晶ので実用化することに,世界で初めて成功した。実用化した方法は回折データ処理ソフトSTARGazerに実装され,ユーザーが容易に利用できるようになった。

今後,J-PARCの加速器出力が1MWへ増加することで,中性子回折データの測定時間が短くなり,より多くのタンパク質で,水素原子やプロトンの位置を精度良く決定することができるようになる。

今回実用化した方法を用いることで,より信頼度の高い互変異性現象の観測,水素結合の有無やアミノ酸側鎖の水素原子の位置決定につながる。これらはエネルギー変換機構の解明やドラッグデザインの基礎となり,エネルギー問題や創薬などに貢献することが期待されるとしている。

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