JP2006047010A

JP2006047010A - 結晶観察装置

Info

Publication number: JP2006047010A
Application number: JP2004225875A
Authority: JP
Inventors: Tomoe Otsuka; 知恵大塚; Jiyun Ooshimo; 純大志茂; Kazuhiro Tsutsumi; 一弘堤; Hiroyuki Taike; 広幸田池; Hisao Nishii; 久雄西井
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】高集積率で試料を保管可能であると共に、保管された試料を個別に識別しながら、容器の上面から結晶化過程を観察可能な結晶観察装置を提供すること。
【解決手段】タンパク質を収容する複数の凹型収容部１１２を有し、側面にバーコード１１４を有するプレート１１０と、読み取り面１２２を下方に向けた読取装置１２０と、バーコードを読取装置の読み取り面に投影する投影手段１３０、１４０を有し、読取装置により、タンパク質の結晶化過程とバーコードとを１つの画像として取得可能とすることによって上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造ゲノム科学研究等の分野で、タンパク質の結晶を生成し、その過程を観察するために利用される結晶観察装置に関する。

近年、構造ゲノム科学研究の分野において、結晶化したタンパク質にＸ線をあて、構造解析することでタンパク質の全体的な構造や原子・分子の配置を明らかにすることが行われている。その理由は、タンパク質の立体構造が、タンパク質の機能を決定するからである。すなわち、タンパク質の立体構造が特定できれば、それと結合する構造を持つ物質をより早く創り出すことができる。例えば、あるタンパク質に薬が作用する部分の形状や大きさを見つけ出す研究が行われている。創薬研究・開発の分野において、タンパク質の薬が作用する部分に結合しやすい新薬を早急に創り出すことが期待されている。
一方、タンパク質の構造解析の方法としては、ＮＭＲ装置を用いる方法もあるが、分子量が３〜４万程度のものまでしか適用できない。それ以上の大きなタンパク質の構造解析を行うためには、Ｘ線構造解析でしか対応できない。Ｘ線構造解析を行うためには、試料を結晶化する必要がある。そのために、タンパク質の結晶化過程を観察し、効率よくタンパク質を結晶化する必要性が急速に増大している。

そのような用途に適用可能な実験装置として、シャーレ内に観察対象物を入れて、そのシャーレをスキャナを備えた培養装置に入れて、スキャナの動作を制御することによって、シャーレ内の観察対象物の連続的又は定期的な観察を可能にした観察装置付き培養装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８５０５４号公報

ところが、上述したような観察装置付き培養装置は、培養装置内に配設した棚ごとにスキャナを装備しているため、コストが高くなっていた。また、観察対象物をシャーレに入れているため、集積率が低く、結晶化の条件を探し当てるために、大量の試料についてスクリーニング作業を行う必要のあるタンパク質の結晶観察装置として用いるには、適していなかった。さらに、タンパク質の結晶化を観察するためには、容器の中にタンパク質溶液を入れ樹脂製のシールやカバーガラス等で密閉して、密閉された空間内の蒸気平衡によって、タンパク質溶液の水分をリザーバーに移行させ、タンパク質の溶解度を下げて過飽和状態とすることによって、結晶を析出させる。そのため、タンパク質の結晶化過程を撮影するためには、容器の上面から撮影する必要があった。

そこで、本発明の目的は、高集積率で試料を保管可能であると共に、保管された試料を個別に識別しながら、容器の上面から結晶化過程を観察可能な結晶観察装置を提供することにある。

上記目的を解決するため、請求項１に係る結晶観察装置は、タンパク質を収容する複数の凹型収容部を有し、側面に識別用のバーコードを有するプレートと、読み取り面を下方に向けた読取装置と、前記バーコードを前記読取装置の読み取り面に投影する投影手段を有し、前記読取装置により、前記タンパク質の結晶化過程と前記バーコードとを１つの画像として取得可能である構成としている。

請求項１に係る結晶観察装置は、タンパク質を収容する複数の凹型収容部を有し、側面に識別用のバーコードを有するプレートと、読み取り面を下方に向けた読取装置と、前記バーコードを前記読取装置の読み取り面に投影する投影手段を有し、前記読取装置により、前記タンパク質の結晶化過程と前記バーコードとを１つの画像として取得可能である構成としたことにより、個々の凹型収容部における結晶化過程と、プレート側面に貼付されたの識別用のバーコードの情報とを、プレートのハンドリング操作を要することなく、一回の操作で関連づけて読み取ることが可能となる。

本発明の実施の形態の一例について図１及び図２に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施例である結晶観察装置を用いてタンパク質の結晶化過程を観察する説明図を示している。この結晶観察装置１００は、タンパク質を収容する複数の凹型収容部１１２を有し、側面に識別用のバーコード１１４を有するプレート１１０と、読み取り面１２２を下方に向けた読取装置１２０と、バーコード１１４を読取装置１２０の読み取り面１２２に投影する投影手段１３０を有し、読取装置１２０により、図２に示したように、タンパク質の結晶化過程とバーコード１１４とを１つの画像として取得可能である構成をしている。なお、図２には、プレート１１０として、ＨａｎｇｉｎｇＤｒｏｐ法で使用されるものを示しているが、これに限定されることはなく、ＳｉｔｔｉｎｇＤｒｏｐ法に使用されるプレートに対しても同様に適用することが可能である。

この投影手段１３０は、図１に模式的に示したように読取装置読取面に対して角度（例えば、４５度）を持つように設置したミラー１３０が好適に使用され、読取装置１２０の読み取り面１２２上に少なくとも１個設置しているが、当該ミラーと光学的に等価なプリズムなどの光学的反射物であっても構わない。そして、バーコード１１４を有する側面を投影手段１３０に向けて、プレート１１０を読取装置１２０の読み取り面１２２に下支えして近接させることによりバーコード１１４が読取装置１２０の読み取り面１２２に投影される。

読取装置１２０は、ＣＣＤラインセンサを用いた読み取りヘッド移動型原稿固定読み取り方式の汎用の卓上型フラットベットスキャナをそのまま利用することが可能である。そして、この読取装置１２０により読み取られたデータは、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４シリアルインターフェイス等の通常のインターフェイスを介して、画像データとしてパソコン３０に転送され、所定の画像処理が施される。

その結果、プレート１１０の凹型収容部に収容されたタンパク質の結晶化過程の画像と、各プレート１１０に識別用に貼付したバーコード１１４とが関係づけられて管理される。本発明によれば、結晶化過程の観察中にプレートの移動がないため、安定した画像取得ができ、試料に対するダメージを小さくすることができる。

また、汎用のスキャナを用いてシステムを構築できるため、安価であり、特別な調整等を行う必要がない。さらに、プレート１１０が有する全ての凹型収容部の画像を１回のスキャンで一括して取得するため、大量のタンパク質の結晶化過程を高速に観察することができる。

本発明は、簡単なシステム構成により、タンパク質構造解析のハイスループット化（大量・高速化）に寄与するものであって、その産業上の利用可能性は極めて大きい。

本発明の結晶観察装置の概念図である。本発明の結晶観察装置の仕組みを説明する説明図である。

符号の説明

１００・・・結晶観察装置
１１０・・・プレート
１１２・・・凹型収容部
１１４・・・バーコード
１２０・・・読取装置
１２２・・・読み取り面
１３０・・・投影手段（ミラー）

Claims

タンパク質の結晶化過程を観察する結晶観察装置において、
前記タンパク質を収容する複数の凹型収容部を有し、側面にバーコードを有するプレートと、
読み取り面を下方に向けた読取装置と、
前記バーコードを前記読取装置の読み取り面に投影する投影手段を有し、
前記読取装置により、前記タンパク質の結晶化過程と前記バーコードとを１つの画像として取得可能であることを特徴とする結晶観察装置。