JP2003014596A - タンパク質結晶化ハンギングドロップの作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンパク質結晶化試験を、省人力で高効率に
行えるようにする。 【解決手段】 複数の溶液ポケット４を有し、且つ各溶
液ポケット４の上部開口をアッパーガラス９により密閉
可能なドロップ作成パレット１と、アッパーガラス９を
水平に支持しアッパーガラス９の上下面を反転可能なガ
ラス反転支持装置１７と、定置した前記ドロップ作成パ
レット１の上部で前後・左右・上下に移動可能なエンド
エフェクタ固定板２３とを備え、エンドエフェクタ固定
板２３に、中量溶液分注装置２５と、微量溶液分注装置
２６と、ガラス着脱装置２７と、グリース塗布装置３８
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造ゲノム科学で
用いられるタンパク質結晶化ハンギングドロップの作成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、構造生物学、特にタンパク質の立
体構造を明らかにして物理化学的に生体の全機能を解明
しようとする構造ゲノム科学が盛んに進められている。

【０００３】タンパク質の立体構造を明らかにするに
は、まずタンパク質を結晶化させることによりタンパク
質結晶を得る試験を実施し、その後、得られたタンパク
質結晶をＸ線構造回析することによってその立体構造を
測定する。

【０００４】従って、タンパク質の立体構造を明らかに
するには、まずそのタンパク質の結晶を造る必要があ
り、そのタンパク質の結晶化方式としては、良質な結晶
が得られ易いハンギングドロップ蒸気拡散方式が知られ
ている。

【０００５】ハンギングドロップ蒸気拡散方式は、タン
パク質溶液と結晶化剤溶液を混合した混合ドロップを、
結晶化剤溶液が充填された密閉容器内の上壁にぶら下
げ、気相で隔てられた混合ドロップと過剰の結晶化剤溶
液との間の結晶化剤濃度の平衡化を利用して、緩やかに
混合ドロップ内でタンパク質の過飽和状態をつくり出し
て結晶化を実現するものである。

【０００６】タンパク質の結晶化方法は、今までに知ら
れているさまざまなタンパク質の結晶化に成功した代表
的な結晶化剤を用いて結晶化を試行する方法であり、結
晶化の試行には、一種のタンパク質について、前記結晶
化剤の種類を順次変更し、更に各結晶化剤の濃度を種々
変更して結晶化条件を検索する作業を繰返す必要があ
り、膨大な数の試験が必要となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記したよう
なタンパク質結晶化の試験は繁雑であり、多大の手数を
要する。従って、このような繁雑なタンパク質結晶化試
験を、初期条件の探索から最適条件の確立までに要する
膨大な数に対し、手作業により繰返し実施していたので
は、膨大な人員と時間を要してしまい、構造ゲノム科学
開発の要求に応えることができない。

【０００８】また、タンパク質溶液は高価であるため
に、多数の結晶化試験において一個の結晶化ドロップで
使用するタンパク質量は極力少なくする必要がある。従
って、タンパク質溶液や結晶化剤を微量にしかも精度良
く取り扱う必要があるために取扱い作業が技術的に難し
く、これによって更に作業能率が低下してしまうという
問題を有していた。

【０００９】従って、タンパク質結晶化の試験過程を省
人力化、効率化することは構造ゲノム科学を推し進める
上で非常に重要になっている。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなしたもの
で、タンパク質結晶化試験を、省人力で高効率に行える
ようにした、タンパク質結晶化ハンギングドロップの作
成装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の溶液ポ
ケットを有し、且つ各溶液ポケットの上部開口をアッパ
ーガラスにより密閉可能なドロップ作成パレットと、ア
ッパーガラスを水平に支持し該アッパーガラスの上下面
を反転可能なガラス反転支持装置と、定置した前記ドロ
ップ作成パレットの上部で前後・左右・上下に移動可能
なエンドエフェクタ固定板と、該エンドエフェクタ固定
板に昇降可能に取付けられ、交換可能な中量用吸引チッ
プにより別置した結晶化剤溶液器の結晶化剤溶液を所定
量吸引して任意の溶液ポケットに供給する中量溶液分注
装置と、前記エンドエフェクタ固定板に昇降可能に取付
けられ、交換可能な微量用吸引チップにより別置したタ
ンパク質溶液器からタンパク質溶液を微量吸引して前記
ガラス反転支持装置上のアッパーガラス上に供給するこ
とによりタンパク質ドロップを形成し、且つ別の微量用
吸引チップにより前記結晶化剤溶液を微量吸引し前記タ
ンパク質ドロップに供給・混合して混合ドロップを形成
する微量溶液分注装置と、前記エンドエフェクタ固定板
に昇降可能に取付けられ、前記溶液ポケットの上部開口
にグリースを塗布するグリース塗布装置と、エンドエフ
ェクタ固定板に昇降可能に取付けられ、前記ガラス反転
支持装置のアッパーガラスを掴んで前記溶液ポケットの
上部開口に載置するガラス着脱装置と、を備えたことを
特徴とするタンパク質結晶化ハンギングドロップの作成
装置に係るものである。

【００１２】上記手段において、微量用吸引チップと中
量用吸引チップのうちの少なくとも微量用吸引チップの
先端位置を検出する先端検出器を備えていてもよく、ま
た、タンパク質溶液器の液面と結晶化剤溶液器の液面の
うちの少なくともタンパク質溶液器の液面を検出する液
面検出装置を備えていてもよい。

【００１３】また、ドロップ作成パレットが、中心管の
外周に環状液室を有し、該環状液室の外壁が前記中心管
より上方まで延長されて上部開口が形成された溶液ポケ
ットを有する容器本体と、該容器本体の各中心管の上端
に載置して中心管を閉塞するロワーガラスと、前記溶液
ポケットの上部開口に載置して各溶液ポケットを閉塞す
るアッパーガラスとを備え、前記グリース塗布装置が中
心管の上端開口にグリースを塗布し、且つ、前記ガラス
着脱装置がロワーガラスを中心管の上端開口に載置する
ようにしてもよい。

【００１４】本発明によれば、以下のように作用する。

【００１５】ドロップ作成パレットの溶液ポケットに対
して結晶化剤溶液を供給する操作、アッパーガラス上に
タンパク質溶液と結晶化剤溶液を供給して混合ドロップ
を形成する操作、中心管の上端及び溶液ポケットの上部
開口にグリースを塗布する操作、アッパーガラスを反転
させる操作、ロワーガラス及びアッパーガラスを中心管
の上端及び溶液ポケットの上部開口に載置して溶液ポケ
ットを密閉する操作を、総て自動化することができ、よ
って、タンパク質結晶化試験を、省人力で高効率に行え
る。

【００１６】また、液面検出装置と先端検出器とを備え
て、タンパク質溶液と結晶化剤溶液とを微量溶液分注装
置により微量供給する構成としたことにより、微量な混
合ドロップを正確に調製することができ、よって、少量
のタンパク質溶液による試験を可能にできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００１８】本発明は、ハンギングドロップ蒸気拡散方
式を用いてタンパク質を結晶化する際に、タンパク質結
晶化ハンギングドロップの作成操作を自動化して省力化
と高能率化とを実現するものである。

【００１９】図１は本発明のタンパク質結晶化ハンギン
グドロップの作成装置に用いられるドロップ作成パレッ
トの一例を示す平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視図
である。

【００２０】図１、図２に示すドロップ作成パレット１
は、上部外周に張出部２が形成された外壁３の内部に、
左右、前後に整列された状態で複数（例えば５０個程
度）の溶液ポケット４が形成されるように合成樹脂材料
にて構成した容器本体１Ａを有する。

【００２１】容器本体１Ａの各溶液ポケット４は、図３
に示すように、鉛直に形成されてその上端が外壁３の上
下中間位置まで延びた中心管５を中心部に備えており、
該中心管５の外周には環状液室６を形成するようにした
周壁７が一体に設けられている。周壁７は前記中心管５
の上端５ａより上方まで延びていて上部開口７ａを形成
している。

【００２２】更に、ドロップ作成パレット１は、各溶液
ポケット４の中心管５の上端５ａに載置して中心管５を
閉塞するするようにしたロワーガラス８と、前記溶液ポ
ケット４の上部開口７ａに載置して各溶液ポケット４を
閉塞するようにしたアッパーガラス９とを備えている。
前記溶液ポケット４に備えた中心管５は、該中心管５及
びロワーガラス８を通して下部から照明を当てることに
より、アッパーガラス９の下面に形成されるハンギング
ドロップに結晶が生成するのを観察できるようにしてい
る。

【００２３】そして、前記ドロップ作成パレット１は、
パレット用支持台１０上に載置して、略水平に保持され
るようにしている。

【００２４】前記パレット用支持台１０上に支持された
ドロップ作成パレット１の側部の作業台１１上には、図
４、図５に示すように、複数種類の結晶化剤溶液が収容
された複数の結晶化剤溶液器１２を配置する。結晶化剤
としては、今までにタンパク質の結晶化に成功している
公知の代表的な結晶化剤を用いることができる。

【００２５】更に、結晶化剤溶液器１２の側部には、試
験しようとする複数種類のタンパク質溶液が収容された
複数のタンパク質溶液器１３を配置する。

【００２６】前記結晶化剤溶液器１２の側部には、複数
のアッパーガラス９を積層ストックしておき、１枚ずつ
払い出すようにしたアッパーガラス払出機１４、及び、
複数のロワーガラス８を積層ストックしておき、１枚ず
つ払い出すようにしたロワーガラス払出機１５を設置す
る。

【００２７】上記アッパーガラス払出機１４の側部に
は、ガラス反転支持装置１７が備えられており、該ガラ
ス反転支持装置１７は、前記アッパーガラス払出機１４
から払い出されたアッパーガラス９を１枚ずつ受けて水
平に支持し、且つ水平な回転軸１６を中心に１８０°回
転することによりアッパーガラス９の上下面を反転させ
るようにしている。

【００２８】また、ロワーガラス払出機１５の側部に
は、ロワーガラス支持装置１８が備えられており、該ロ
ワーガラス支持装置１８は、前記ロワーガラス払出機１
５から払い出されるロワーガラス８を１枚ずつ受けて水
平に支持するようにしている。

【００２９】前記作業台１１の上部には支持脚１９によ
り支持した固定架台２０を設けておりおり、該固定架台
２０には、該固定架台２０に沿って左右方向Ｘに移動す
る左右移動台２１と、該左右移動台２１に沿って前後方
向Ｙに移動する前後移動台２２が設けられており、該前
後移動台２２には上下方向Ｚに移動する上下移動台４５
が設けられており、該上下移動台４５には、エンドエフ
ェクタ固定板２３が固定されている。

【００３０】これにより、該エンドエフェクタ固定板２
３は、前記ドロップ作成パレット１、結晶化剤溶液器１
２、タンパク質溶液器１３、ガラス反転支持装置１７及
びロワーガラス支持装置１８の上部を前後・左右・上下
に移動できるようになっている。

【００３１】図６はエンドエフェクタ固定板２３の詳細
を示す正面図、図７は図６をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見
た側面図である。

【００３２】エンドエフェクタ固定板２３には、前記結
晶化剤溶液器１２の液面、及びタンパク質溶液器１３の
液面の液面高さを検出する液面検出装置２４と、中量溶
液分注装置２５と、微量溶液分注装置２６と、ガラス着
脱装置２７とが一直線状に配置されている。

【００３３】前記液面検出装置２４は、エンドエフェク
タ固定板２３に鉛直に設けたエアシリンダ等の昇降装置
２８の下部昇降端に、前記結晶化剤溶液器１２の液面高
さ、またはタンパク質溶液器１３の液面の液面高さを検
出する超音波距離計２９を備えている。又、液面検出装
置２４には、超音波距離計２９以外に光等を用いて液面
高さを検出するようにしたものを用いてもよい。図６の
液面検出装置２４は、超音波距離計２９を円筒２９ａで
包囲した構成を有している。このように、超音波距離計
２９を円筒２９ａで包囲した構成にすると、超音波の拡
がりを抑えて液面高さを高精度に検出することができ
る。

【００３４】前記中量溶液分注装置２５は、エンドエフ
ェクタ固定板２３に鉛直に設けたエアシリンダ等の昇降
装置３０の下部昇降端に、図示しない公知のシリンジポ
ンプに接続された給排装置３１を取付けており、該給排
装置３１の下部に中量用吸引チップ３２を交換可能に取
付けている。

【００３５】前記微量溶液分注装置２６は、エンドエフ
ェクタ固定板２３に鉛直に設けたエアシリンダ等の昇降
装置３３の下部昇降端に、図示しない公知のシリンジポ
ンプに接続された給排装置３４を取付けており、該給排
装置３４の下部に微量用吸引チップ３５を交換可能に取
付けている。

【００３６】前記ガラス着脱装置２７は、エンドエフェ
クタ固定板２３に鉛直に設けたエアシリンダ等の昇降装
置３６の下部昇降端に、図示しない吸引管が取付けられ
ており、該吸引管の下端に備えた吸引口３７により、前
記ガラス反転支持装置１７上のアッパーガラス９及びロ
ワーガラス支持装置１８上のロワーガラス８を吸引把持
して、前記ドロップ作成パレット１における図３の溶液
ポケット４の上部開口７ａ、及び前記中心管５の上端５
ａに載置し、閉塞を行うようにしている。

【００３７】また、前記エンドエフェクタ固定板２３に
おける上記ガラス着脱装置２７の手前位置には、グリー
ス塗布装置３８が設けられている。グリース塗布装置３
８は、図５〜図７に示すように、エンドエフェクタ固定
板２３に沿って鉛直に移動可能な昇降装置３９を備えて
おり、該昇降装置３９に図示しないディスペンサに接続
されたグリースシリンジ４０を取付ており、該グリース
シリンジ４０の下部にグリース針４０ａが取付けられて
いる。このグリース針４０ａにより、前記ドロップ作成
パレット１における溶液ポケット４の上部開口７ａ、及
び前記中心管５の上端５ａにグリースを塗布するように
している。

【００３８】また、前記作業台１１の所要の位置には、
前記した中量用吸引チップ３２及び微量用吸引チップ３
５の先端位置（下端位置）を検出するためのマグネスケ
ール等の先端検出器４１が設けられている。

【００３９】以下に、上記形態例の作用を説明する。

【００４０】タンパク質の結晶化ハンギングドロップを
作成するにあたっては、図１、図２に示したドロップ作
成パレット１を図３のパレット用支持台１０上に載置し
て図４の作業台１１の上部に略水平に支持する。

【００４１】続いて、所定の位置の結晶化剤溶液器１２
の結晶化剤溶液を、図４、図６の中量溶液分注装置２５
の中量用吸引チップ３２により所定量吸引して、ドロッ
プ作成パレット１の所定の位置の溶液ポケット４に供給
する。

【００４２】このとき、規定した量の結晶化剤溶液を供
給するためには、所定の結晶化剤溶液器１２に収容され
ている液量（液面高さ）を予め測定する必要がある。す
なわち、中量用吸引チップ３２にて結晶化剤溶液を吸引
する時に、液面に対する中量用吸引チップ３２の挿入量
が変わると、一定の吸引を行っても実際の吸引量が変化
してしまう。

【００４３】このために、まず、固定架台２０に沿って
左右移動台２１を左右方向Ｘに移動する操作と、左右移
動台２１に沿ってエンドエフェクタ固定板２３を前後方
向Ｙに移動する操作と、左右移動台２１に沿ってエンド
エフェクタ固定板２３を上下方向Ｚに移動する操作とに
より、エンドエフェクタ固定板２３を前後・左右・上下
に移動させ、液面検出装置２４を前記所定の結晶化剤溶
液器１２の直上に移動した後、昇降装置２８により超音
波距離計２９を下降させて、液面高さＬ1（図８）を測
定する。このとき、超音波距離計２９が円筒２９ａで包
囲されていることにより、超音波の拡がりが抑えられて
液面が高精度に検出される。

【００４４】また、中量溶液分注装置２５の給排装置３
１に交換可能に取付けている中量用吸引チップ３２は、
製造上等による長さ寸法の誤差があるために、前記した
ように規定した量の結晶化剤溶液を供給するためには、
中量用吸引チップ３２の下端位置を予め測定しておく必
要がある。このために、エンドエフェクタ固定板２３に
より前記中量用吸引チップ３２が先端検出器４１の直上
になるように移動させた後、昇降装置３０により中量用
吸引チップ３２を下降させて、中量用吸引チップ３２の
下端位置を測定し、この位置を原点（零点）とする。

【００４５】上記測定を行った後、中量用吸引チップ３
２を前記所定の結晶化剤溶液器１２の直上に移動させ、
昇降装置３０により中量用吸引チップ３２を下降させ
る。このとき、前記したように結晶化剤溶液器１２の液
面高さＬ1が測定されており、且つ、中量用吸引チップ
３２の先端位置が測定されているので、この先端位置を
原点（零点）として、中量用吸引チップ３２の先端が液
面高さＬ1から所定の長さＳ1だけ溶液内に挿入されるよ
うにし、この状態で結晶化剤溶液を所定量吸引する。中
量用吸引チップ３２の先端が液面高さＬ1から挿入され
る長さＳ1を正確に設定することにより、吸引量を高い
精度で再現性良く制御することが可能になり、且つ前記
挿入長さＳ1を小さく設定することによって、中量用吸
引チップ３２の先端外面に付着する結晶化剤溶液の量も
少なくなることにより、更に正確な吸引が可能になる。

【００４６】続いて、結晶化剤溶液を吸引した状態の中
量用吸引チップ３２を上昇させ、エンドエフェクタ固定
板２３を移動して中量用吸引チップ３２がドロップ作成
パレット１における所定位置の溶液ポケット４上に位置
するようにした後、中量用吸引チップ３２を下降させ、
当該溶液ポケット４の図３に示す環状液室６に結晶化剤
溶液を供給する。

【００４７】尚、上記において、溶液ポケット４に供給
する結晶化剤溶液の量に精度が要求されない場合には、
前記中量用吸引チップ３２の下端位置を測定する作業は
省略してもよい。

【００４８】次に、アッパーガラス払出機１４からガラ
ス反転支持装置１７上に１枚払い出されたアッパーガラ
ス９の上面に、図４、図６の微量溶液分注装置２６の微
量用吸引チップ３５を用いて微量のタンパク質溶液と、
前記と同じ結晶化剤溶液器１２を微量供給して、混合ド
ロップを形成する作業を行う。

【００４９】このとき、ハンギングドロップ形成のため
の微量のタンパク質溶液をタンパク質溶液器１３から精
度良く吸引してアッパーガラス９上に供給するには、タ
ンパク質溶液器１３に収容されているタンパク質溶液の
液量（液面高さ）を予め測定する必要がある。すなわ
ち、微量用吸引チップ３５にてタンパク質溶液を吸引す
る時に、液面に対する微量用吸引チップ３５の挿入量が
変わると、一定の吸引を行っても実際の吸引量が変化し
てしまう。

【００５０】このために、エンドエフェクタ固定板２３
により液面検出装置２４を前記所定のタンパク質溶液器
１３の直上に移動した後、昇降装置２８により超音波距
離計２９を下降させて、液面高さＬ2（図９）を測定す
る。

【００５１】また、微量溶液分注装置２６の給排装置３
４に交換可能に取付けられている微量用吸引チップ３５
は、製造上等による長さ寸法の誤差があるために、前記
したように規定した量のタンパク質溶液を精度良く供給
するためには、微量用吸引チップ３５の下端位置を予め
計測しておく必要がある。このために、エンドエフェク
タ固定板２３により前記微量用吸引チップ３５が先端検
出器４１の直上になるように移動した後、昇降装置３３
により微量用吸引チップ３５を下降させて、微量用吸引
チップ３５の下端位置を測定し、この位置を原点（零
点）とする。

【００５２】上記測定を行った後、微量用吸引チップ３
５を所定のタンパク質溶液器１３の直上に移動させ、昇
降装置３３により微量用吸引チップ３５を下降させる。
このとき、図９のタンパク質溶液器１３の液面高さＬ2
が測定されており、更に、微量用吸引チップ３５の先端
位置が測定されているので、この先端位置を原点（零
点）として、微量用吸引チップ３５の先端が液面高さＬ
2から所定の長さＳ2だけ溶液内に挿入されるようにし、
この状態でタンパク質溶液を所定量吸引する。

【００５３】このようにして、微量用吸引チップ３５の
先端が液面高さＬ2から挿入される長さＳ2を正確に設定
することにより、吸引量を高い精度で再現性良く制御す
ることが可能になり、且つ前記挿入長さＳ2を小さく設
定することによって、微量用吸引チップ３５の先端外面
に付着するタンパク質溶液の量も少なくなることによっ
て、更に正確な吸引が可能になる。

【００５４】前記微量用吸引チップ３５を上昇させ、更
にエンドエフェクタ固定板２３により微量用吸引チップ
３５を前記アッパーガラス９の上部に移動させた後、吸
引したタンパク質溶液を図１０に示すようアッパーガラ
ス９上に供給することにより、まずタンパク質ドロップ
４２を形成する。

【００５５】続いて、前記結晶化剤溶液器１２の液面高
さを液面検出装置２４の超音波距離計２９により測定
し、また、新しく取り替えた微量用吸引チップ３５の先
端位置を先端検出器４１で測定し、続いて微量用吸引チ
ップ３５により前記結晶化剤溶液器１２の結晶化剤溶液
を、図９と同様に微量用吸引チップ３５の先端が液面高
さＬ2から挿入される長さＳ2が小さくなるように設定し
た状態で吸引し、その後、図１０に示したアッパーガラ
ス９上のタンパク質ドロップ４２に供給することによ
り、混合ドロップ４３を形成する。

【００５６】上記において、結晶化剤溶液は、単一成分
の溶液でも或いは複数の成分を混合した溶液でもよい
が、このとき、混合ドロップ４３を形成する結晶化剤溶
液は、対応する溶液ポケット４に供給されている結晶化
剤溶液と一致している必要がある。

【００５７】一方、前記ドロップ作成パレット１の溶液
ポケット４に複数の結晶化剤溶液を供給して混合する場
合がある。この場合には、前記したタンパク質ドロップ
４２に、前記溶液ポケット４内の混合された結晶化剤溶
液を微量吸引して供給する必要がある。従ってこの場合
には、溶液ポケット４の結晶化剤溶液を精度良く吸引す
るために、溶液ポケット４内の結晶化剤溶液の液面高さ
を測定する必要がある。このように溶液ポケット４内の
結晶化剤溶液の液面高さも、超音波距離計２９によって
良好に計測し得る。

【００５８】溶液ポケット４の結晶化剤溶液を吸引する
場合には、微量用吸引チップ３５を新しいものに交換
し、該微量用吸引チップ３５の先端位置を先端検出器４
１で測定し、更に超音波距離計２９を所定の混合ドロッ
プ４３の直上に移動して該超音波距離計２９により溶液
ポケット４内の液面高さＬ2（図９）を測定する。続い
て、前記溶液ポケット４内の結晶化剤溶液を、図９と同
様に微量用吸引チップ３５の先端が液面高さＬ2から挿
入される長さＳ2が小さくなるように設定した状態で吸
引し、その後、図１０に示したアッパーガラス９上のタ
ンパク質ドロップ４２に供給することによって、混合ド
ロップ４３を形成する。

【００５９】上記したように、液面検出装置２４と先端
検出器４１とを備えて、タンパク質溶液と結晶化剤溶液
とを微量溶液分注装置２６によって微量供給するように
構成しているので、マイクロリットルオーダーの混合ド
ロップ４３を正確に調製することができる。従って、少
量のタンパク質溶液による試験が可能になる。

【００６０】次に、グリース塗布装置３８を、前記結晶
化剤溶液が供給された溶液ポケット４における中心管５
の上端５ａ上に移動させた後、昇降装置３９によりグリ
ース針４０ａを中心管５の上端５ａに近接させ、前記エ
ンドエフェクタ固定板２３の前後・左右・上下の移動に
より、グリース針４０ａを中心管５の環状に沿って移動
させながら上端５ａにグリース４４（図１０）を塗布す
る。更に、上記と同様にして、グリース塗布装置３８に
より溶液ポケット４の上部開口７ａにグリース４４（図
１０）を塗布する。

【００６１】続いて、エンドエフェクタ固定板２３の移
動により、ガラス着脱装置２７をロワーガラス支持装置
１８上に移動し、前記ロワーガラス払出機１５からロワ
ーガラス支持装置１８に払い出された１枚のロワーガラ
ス８を、ガラス着脱装置２７の吸引口３７により吸引把
持し、その後、ガラス着脱装置２７を前記結晶化剤溶液
が供給された溶液ポケット４の上部に移動し、昇降装置
３６によりロワーガラス８を中心管５の上端５ａに塗布
されたグリース４４上に押付けて載置する。

【００６２】更に、前記混合ドロップ４３が形成された
アッパーガラス９（図１０に仮想線で示す）を支持して
いるアッパーガラス払出機１４を回転軸１６を中心に１
８０゜回転させることにより混合ドロップ４３が下側に
なるように反転する。この状態で、ガラス着脱装置２７
をアッパーガラス９の上部に移動し、ガラス反転支持装
置１７上のアッパーガラス９を、ガラス着脱装置２７の
吸引口３７により吸引把持し、その後、ガラス着脱装置
２７を前記溶液ポケット４の上部に移動し、昇降装置３
６によりアッパーガラス９を溶液ポケット４の上部開口
７ａに塗布されたグリース４４上に押付けて載置する。

【００６３】これにより、図１０に示すように、密封さ
れた溶液ポケット４が形成される。上記操作は、図１の
ドロップ作成パレット１の溶液ポケット４の夫々につい
て行われる。

【００６４】上記した密封された溶液ポケット４内の環
状液室６の結晶化剤溶液と、アッパーガラス９に形成さ
れた同じ結晶化剤溶液とタンパク質溶液とからなる混合
ドロップ４３（ハンギングドロップ）との間で、蒸気拡
散作用が行われ、ハンギングドロップ内で緩やかなタン
パク質の過飽和状態がつくり出されて結晶化が実現され
る。このとき、溶液ポケット４に備えた中心管５からロ
ワーガラス８を通して下部から照明を当てることによ
り、前記ハンギングドロップにおける結晶生成の観察を
行う。

【００６５】上記したタンパク質結晶化ハンギングドロ
ップの作成装置によれば、ドロップ作成パレット１の溶
液ポケット４に対して結晶化剤溶液を供給する操作、ア
ッパーガラス９上にタンパク質溶液と結晶化剤溶液を供
給して混合ドロップ４３を形成する操作、中心管５の上
端５ａ及び溶液ポケット４の上部開口７ａにグリース４
４を塗布する操作、アッパーガラス９を反転させる操
作、ロワーガラス８及びアッパーガラス９を中心管５の
上端５ａ及び溶液ポケット４の上部開口７ａに載置して
溶液ポケット４を密閉する操作を、総て自動化すること
ができ、よって、タンパク質結晶化試験を、省人力で高
効率に行うことができる。

【００６６】また、液面検出装置２４と先端検出器４１
とを備えて、タンパク質溶液と結晶化剤溶液とを微量溶
液分注装置２６により微量供給する構成としたことによ
り、微量な混合ドロップ４３を正確に再現性良く調製す
ることができ、よって、少量のタンパク質溶液による試
験を可能にできる。

【００６７】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得るものである。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、ドロップ作成パレット
の溶液ポケットに対して結晶化剤溶液を供給する操作、
アッパーガラス上にタンパク質溶液と結晶化剤溶液を供
給して混合ドロップを形成する操作、中心管の上端及び
溶液ポケットの上部開口にグリースを塗布する操作、ア
ッパーガラスを反転させる操作、ロワーガラス及びアッ
パーガラスを中心管の上端及び溶液ポケットの上部開口
に載置して溶液ポケットを密閉する操作を、総て自動化
することができ、よって、タンパク質結晶化試験を、省
人力で高効率に行える効果がある。

【００６９】また、液面検出装置と先端検出器とを備え
て、タンパク質溶液と結晶化剤溶液とを微量溶液分注装
置により微量供給する構成としたことにより、微量な混
合ドロップを正確に再現性良く調製することができ、よ
って、少量のタンパク質溶液による試験を可能にできる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタンパク質結晶化ハンギングドロップ
の作成装置におけるドロップ作成パレットの一例を示す
平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向矢視図である。

【図３】溶液ポケットの一例を示す断面図である。

【図４】本発明のタンパク質結晶化ハンギングドロップ
の作成装置の正面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】エンドエフェクタ固定板の詳細を示す正面図で
ある。

【図７】図６をＶＩＩ−ＶＩＩ方向から見た側面図であ
る。

【図８】結晶化剤溶液器の断面図である。

【図９】タンパク質溶液器の断面図である。

【図１０】溶液ポケットが密封され、ハンギングドロッ
プが形成された状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ドロップ作成パレット １Ａ 容器本体 ３ 外壁 ４ 溶液ポケット ５ 中心管 ５ａ 上端 ６ 環状液室 ７ 周壁 ７ａ 上部開口 ８ ロワーガラス ９ アッパーガラス １２ 結晶化剤溶液器 １３ タンパク質溶液器 １７ ガラス反転支持装置 ２３ エンドエフェクタ固定板 ２４ 液面検出装置 ２５ 中量溶液分注装置 ２６ 微量溶液分注装置 ２７ ガラス着脱装置 ３２ 中量用吸引チップ ３５ 微量用吸引チップ ３８ グリース塗布装置 ４１ 先端検出器 ４２ タンパク質ドロップ ４３ 混合ドロップ ４４ グリース

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 利昭 茨城県稲敷郡東町釜井1720 石川島検査計 測株式会社霞ヶ浦事業所内 (72)発明者 木村 祐二 茨城県稲敷郡東町釜井1720 石川島検査計 測株式会社霞ヶ浦事業所内 (72)発明者 神谷 信夫 兵庫県佐用郡三日月町光都１−１−１ 理 化学研究所 播磨研究所内 (72)発明者 引間 孝明 兵庫県佐用郡三日月町光都１−１−１ 理 化学研究所 播磨研究所内 Ｆターム(参考） 2G052 AB18 AD26 AD52 CA03 CA29 CA32 CA40 DA06 DA33 ED16 FB00 FD06 GA19 GA26 HA08 HA12 HA13 JA05 JA06 JA07 JA09 JA13 4G077 AA10 BF05 CB10 EG30 EH10 4H045 GA05 GA40

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の溶液ポケットを有し、且つ各溶液
   ポケットの上部開口をアッパーガラスにより密閉可能な
   ドロップ作成パレットと、 アッパーガラスを水平に支持し該アッパーガラスの上下
   面を反転可能なガラス反転支持装置と、 定置した前記ドロップ作成パレットの上部で前後・左右
   ・上下に移動可能なエンドエフェクタ固定板と、 該エンドエフェクタ固定板に昇降可能に取付けられ、交
   換可能な中量用吸引チップにより別置した結晶化剤溶液
   器の結晶化剤溶液を所定量吸引して任意の溶液ポケット
   に供給する中量溶液分注装置と、 前記エンドエフェクタ固定板に昇降可能に取付けられ、
   交換可能な微量用吸引チップにより別置したタンパク質
   溶液器からタンパク質溶液を微量吸引して前記ガラス反
   転支持装置上のアッパーガラス上に供給することにより
   タンパク質ドロップを形成し、且つ別の微量用吸引チッ
   プにより前記結晶化剤溶液を微量吸引し前記タンパク質
   ドロップに供給・混合して混合ドロップを形成する微量
   溶液分注装置と、 前記エンドエフェクタ固定板に昇降可能に取付けられ、
   前記溶液ポケットの上部開口にグリースを塗布するグリ
   ース塗布装置と、 エンドエフェクタ固定板に昇降可能に取付けられ、前記
   ガラス反転支持装置のアッパーガラスを掴んで前記溶液
   ポケットの上部開口に載置するガラス着脱装置と、 を備えたことを特徴とするタンパク質結晶化ハンギング
   ドロップの作成装置。
2. 【請求項２】 微量用吸引チップと中量用吸引チップの
   うちの少なくとも微量用吸引チップの先端位置を検出す
   る先端検出器を備えていることを特徴とする請求項１に
   記載のタンパク質結晶化ハンギングドロップの作成装
   置。
3. 【請求項３】 タンパク質溶液器の液面と結晶化剤溶液
   器の液面のうちの少なくともタンパク質溶液器の液面を
   検出する液面検出装置を備えていることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のタンパク質結晶化ハンギングドロ
   ップの作成装置。
4. 【請求項４】 液面検出装置が、超音波距離計を円筒で
   包囲した構成を有することを特徴とする請求項３に記載
   のタンパク質結晶化ハンギングドロップの作成装置。
5. 【請求項５】 ドロップ作成パレットが、中心管の外周
   に環状液室を有し、該環状液室の外壁が前記中心管より
   上方まで延長されて上部開口が形成された溶液ポケット
   を有する容器本体と、該容器本体の各中心管の上端に載
   置して中心管を閉塞するロワーガラスと、前記溶液ポケ
   ットの上部開口に載置して各溶液ポケットを閉塞するア
   ッパーガラスとを備え、前記グリース塗布装置が中心管
   の上端開口にグリースを塗布し、且つ、前記ガラス着脱
   装置がロワーガラスを中心管の上端開口に載置するよう
   にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
   のタンパク質結晶化ハンギングドロップの作成装置。