JP2981484B2 - タンパク質結晶作成方法 - Google Patents
タンパク質結晶作成方法Info
- Publication number
- JP2981484B2 JP2981484B2 JP3324266A JP32426691A JP2981484B2 JP 2981484 B2 JP2981484 B2 JP 2981484B2 JP 3324266 A JP3324266 A JP 3324266A JP 32426691 A JP32426691 A JP 32426691A JP 2981484 B2 JP2981484 B2 JP 2981484B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- temperature
- protein
- nucleation
- temperature suitable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタンパク質結晶の作成方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来はタンパク質溶液の入った容器を恒
温槽等に入れてタンパク質が過飽和となるように一定の
温度に制御し、タンパク質の結晶を作成していた。
温槽等に入れてタンパク質が過飽和となるように一定の
温度に制御し、タンパク質の結晶を作成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】タンパク質の結晶はＸ
線回折にかけてタンパク質の立体構造を解析するために
作成される。詳細な立体構造まで解析するためには少し
でも大きな結晶を作成しなければならない。
線回折にかけてタンパク質の立体構造を解析するために
作成される。詳細な立体構造まで解析するためには少し
でも大きな結晶を作成しなければならない。
【０００４】タンパク質の結晶はタンパク質を過飽和状
態にして作成するが、結晶の核形成に適した温度と大き
な結晶作成に適した温度とは異なる。結晶の核形成に適
した温度では短時間のうちに溶液中に無数の結晶が生成
するが大きな結晶とはならない。また、結晶の成長に適
した温度では結晶核の生成に長時間を要するので所要時
間が長くなる。そこで結晶核作成時と結晶成長時とで制
御温度を変えることが望ましいが、タンパク質結晶は通
常０．５〜１ｍｍで成長が停止するので、結晶が目に見
えるサイズになった時点では成長はほぼ終了している。
このため、温度を結晶生成状況に合わせて変化させるこ
とができなかった。従来は結晶の核形成開始から終了ま
で比較的大きな結晶ができる温度に保つだけだったの
で、１ｍｍを越える結晶が作成されることは希だった。
態にして作成するが、結晶の核形成に適した温度と大き
な結晶作成に適した温度とは異なる。結晶の核形成に適
した温度では短時間のうちに溶液中に無数の結晶が生成
するが大きな結晶とはならない。また、結晶の成長に適
した温度では結晶核の生成に長時間を要するので所要時
間が長くなる。そこで結晶核作成時と結晶成長時とで制
御温度を変えることが望ましいが、タンパク質結晶は通
常０．５〜１ｍｍで成長が停止するので、結晶が目に見
えるサイズになった時点では成長はほぼ終了している。
このため、温度を結晶生成状況に合わせて変化させるこ
とができなかった。従来は結晶の核形成開始から終了ま
で比較的大きな結晶ができる温度に保つだけだったの
で、１ｍｍを越える結晶が作成されることは希だった。
【０００５】本発明は上記技術水準に鑑み、結晶核作成
時の温度と結晶成長時の温度を変え、大きなタンパク質
結晶を得ることができる方法を提供しようとするもので
ある。
時の温度と結晶成長時の温度を変え、大きなタンパク質
結晶を得ることができる方法を提供しようとするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はタンパク質結晶
の核形成に適した温度条件に設定したタンパク質溶液に
レーザー光を照射し、このレーザー光の散乱状況を解析
することによりタンパク質結晶の核形成の開始を検出
し、核形成の開始を検出した時点でタンパク質溶液を結
晶成長に適した温度条件に制御することを特徴とするタ
ンパク質結晶作成方法である。
の核形成に適した温度条件に設定したタンパク質溶液に
レーザー光を照射し、このレーザー光の散乱状況を解析
することによりタンパク質結晶の核形成の開始を検出
し、核形成の開始を検出した時点でタンパク質溶液を結
晶成長に適した温度条件に制御することを特徴とするタ
ンパク質結晶作成方法である。
【０００７】
【作用】微粒子を含む溶液にレーザー光のように単一波
長の光を照射し、その散乱光強度のゆらぎを検出すれ
ば、Stokes-Einstein の関係から微粒子のサイズ分布
（数ｎｍ〜数μｍ）を求めることができる。そこで、タ
ンパク質溶液にレーザー光を照射しその散乱光を解析
し、次の評価関数 Ｆ＝ｆ（Ｓ，ω０，ω１，Ｃ，Ｄ，ｒ，ｎ，Ｔ，η，
δ） が一定値を越えれば結晶核が形成したと判断し、結晶核
形成に適した温度から結晶成長に適した温度に変えて結
晶の成長を促す。ここで、Ｓ：光強度、ω０：照射光波
長、ω１：散乱光波長、Ｃ：タンパク質濃度、Ｄ：結晶
の拡散定数、ｒ：結晶サイズ、ｎ：結晶個数、Ｔ：温
度、η：タンパク質溶液粘性、δ：タンパク質溶液密度
である。
長の光を照射し、その散乱光強度のゆらぎを検出すれ
ば、Stokes-Einstein の関係から微粒子のサイズ分布
（数ｎｍ〜数μｍ）を求めることができる。そこで、タ
ンパク質溶液にレーザー光を照射しその散乱光を解析
し、次の評価関数 Ｆ＝ｆ（Ｓ，ω０，ω１，Ｃ，Ｄ，ｒ，ｎ，Ｔ，η，
δ） が一定値を越えれば結晶核が形成したと判断し、結晶核
形成に適した温度から結晶成長に適した温度に変えて結
晶の成長を促す。ここで、Ｓ：光強度、ω０：照射光波
長、ω１：散乱光波長、Ｃ：タンパク質濃度、Ｄ：結晶
の拡散定数、ｒ：結晶サイズ、ｎ：結晶個数、Ｔ：温
度、η：タンパク質溶液粘性、δ：タンパク質溶液密度
である。
【０００８】
【実施例】図１による本発明の一実施例を説明する。タ
ンパク質溶液を満たした容器１を温度調節箱２に入れ、
温度制御装置３の設定に従って結晶核形成に適した温度
に制御する。該容器１にレーザー光源４よりレーザー光
５を照射する。容器１内に結晶核６があるのでレーザー
光５は該結晶核６で散乱する。この散乱光７を光検出器
８で検出し、解析装置９で結晶核６の形成状況解析す
る。結晶核６が所定量形成されれば温度制御装置３の制
御温度を結晶成長に適した温度に変更し結晶を成長させ
る。
ンパク質溶液を満たした容器１を温度調節箱２に入れ、
温度制御装置３の設定に従って結晶核形成に適した温度
に制御する。該容器１にレーザー光源４よりレーザー光
５を照射する。容器１内に結晶核６があるのでレーザー
光５は該結晶核６で散乱する。この散乱光７を光検出器
８で検出し、解析装置９で結晶核６の形成状況解析す
る。結晶核６が所定量形成されれば温度制御装置３の制
御温度を結晶成長に適した温度に変更し結晶を成長させ
る。
【０００９】結晶核形成を判断し、制御温度を変更する
タイミングの決定例を図２に示す。タンパク質溶液を結
晶核形成に適した温度に制御すると時間の経過とともに
結晶核が増加する。そこで、結晶核サイズ１μｍ以上の
ものが１０個以上形成した時点を結晶核形成時点と判断
し、結晶核形成に適した温度から結晶成長に適した温度
に変更する。タンパク質としてリゾチームを使用し、こ
れに塩化ニッケルを添加した溶液では結晶核形成に適し
た温度は６℃で、結晶成長に適した温度は２３℃であ
る。そこで、結晶核が形成した時点で制御温度を６℃か
ら２３℃に変更する。
タイミングの決定例を図２に示す。タンパク質溶液を結
晶核形成に適した温度に制御すると時間の経過とともに
結晶核が増加する。そこで、結晶核サイズ１μｍ以上の
ものが１０個以上形成した時点を結晶核形成時点と判断
し、結晶核形成に適した温度から結晶成長に適した温度
に変更する。タンパク質としてリゾチームを使用し、こ
れに塩化ニッケルを添加した溶液では結晶核形成に適し
た温度は６℃で、結晶成長に適した温度は２３℃であ
る。そこで、結晶核が形成した時点で制御温度を６℃か
ら２３℃に変更する。
【００１０】
【発明の効果】タンパク質結晶の結晶核形成時と結晶成
長時とで各々に最適な温度条件に制御することにより、
従来より詳細なレベルの構造解析に適した大型のタンパ
ク質結晶を得ることができる。
長時とで各々に最適な温度条件に制御することにより、
従来より詳細なレベルの構造解析に適した大型のタンパ
ク質結晶を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】本発明の一実施例の制御温度の変更タイミング
の決定の説明図。
の決定の説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御所園 利美 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 上村 一秀 兵庫県神戸市兵庫区小松通５丁目１番16 号 株式会社神菱ハイテック内 審査官 五十棲 毅 (56)参考文献 特開 昭63−117999（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−108198（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−182398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00
Claims (1)
- 【請求項１】 タンパク質結晶の核形成に適した温度条
件に設定したタンパク質溶液にレーザー光を照射し、こ
のレーザー光の散乱状況を解析することによりタンパク
質結晶の核形成の開始を検出し、核形成の開始を検出し
た時点でタンパク質溶液を結晶成長に適した温度条件に
制御することを特徴とするタンパク質結晶作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324266A JP2981484B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | タンパク質結晶作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3324266A JP2981484B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | タンパク質結晶作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116098A JPH06116098A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2981484B2 true JP2981484B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=18163890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3324266A Expired - Lifetime JP2981484B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | タンパク質結晶作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2981484B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317431C (zh) * | 2002-08-26 | 2007-05-23 | 财团法人大阪产业振兴机构 | 结晶核的制造方法及结晶条件的筛选方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3094880B2 (ja) * | 1995-03-01 | 2000-10-03 | 住友金属工業株式会社 | 有機化合物の結晶化制御方法およびそれに用いる結晶化制御用固体素子 |
| US6406903B2 (en) * | 1995-09-25 | 2002-06-18 | University Of Alabama At Birmingham | Dynamically controlled crystal growth system |
| US6596077B2 (en) * | 2001-07-31 | 2003-07-22 | Illinois Institute Of Technology | Controlled nucleation of protein crystals |
| EP1666520B1 (en) * | 2003-09-11 | 2013-11-13 | Nikon Corporation | A macromolecular crystral working apparatus ; A macromolecular crystal evaluating device with such apparatus |
| WO2011030704A1 (ja) | 2009-09-14 | 2011-03-17 | 国立大学法人群馬大学 | 結晶化用容器、結晶化装置、結晶の製造方法、及び、結晶化用基板 |
| JP5972866B2 (ja) | 2011-03-31 | 2016-08-17 | クニミネ工業株式会社 | タンパク質結晶化条件探索剤及びタンパク質結晶化条件探索方法 |
| JP5224306B1 (ja) | 2012-01-31 | 2013-07-03 | 国立大学法人群馬大学 | 結晶化用基板、結晶化用容器、結晶化装置、及び、結晶の製造方法 |
| CN109695051B (zh) * | 2018-12-17 | 2020-07-28 | 清华大学 | 基于电子动态调控的飞秒激光辅助蛋白质形核方法及系统 |
| JP7307917B2 (ja) | 2019-04-26 | 2023-07-13 | 国立大学法人群馬大学 | 生体高分子の濃縮化方法、結晶化方法およびナノ構造基板 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324266A patent/JP2981484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1317431C (zh) * | 2002-08-26 | 2007-05-23 | 财团法人大阪产业振兴机构 | 结晶核的制造方法及结晶条件的筛选方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06116098A (ja) | 1994-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2981484B2 (ja) | タンパク質結晶作成方法 | |
| US6406903B2 (en) | Dynamically controlled crystal growth system | |
| DE3241645C2 (de) | Strahlungsempfindliche photographische Silberhalogenidemulsion und Verfahren zur Herstellung derselben | |
| US4263010A (en) | Control method and apparatus for crystallizer process control | |
| Carter Jr et al. | Statistical design of experiments for protein crystal growth and the use of a precrystallization assay | |
| Garside et al. | Measurement of crystal growth and nucleation rates | |
| Garside et al. | Growth rate dispersion among ADP crystals formed by primary nucleation | |
| Reisler et al. | Myosin minifilaments | |
| GB1570581A (en) | Preparation of silver halide emulsions | |
| Wilson | Monitoring crystallization experiments using dynamic light scattering: Assaying and monitoring protein crystallization in solution | |
| Nowick et al. | A hard-sphere model to simulate alloy thin films | |
| Vekilov et al. | Growth process of protein crystals revealed by laser Michelson interferometry investigation | |
| Franssen | The rheology of synthetic rocksalt in uniaxial compression | |
| Moriya | Observation of micro-defects in as-grown and heat treated Si crystals by infrared laser scattering tomography | |
| Nikolov et al. | Relationship between the hydrodynamics in the melt and the shape of the crystal/melt interface during Czochralski growth of oxide single crystals: I. Determination of the critical crystal rotation rate from physical simulation data on free and forced convections | |
| Fukuyama et al. | Continuous measurement of shear-induced platelet aggregation | |
| Saridakis et al. | Separating nucleation and growth in protein crystallization using dynamic light scattering | |
| Skouri et al. | Interactions between lysozyme molecules under precrystallization conditions studied by light scattering | |
| Kadima et al. | Precrystallization aggregation of insulin by dynamic light scattering and comparison with canavalin | |
| Berry et al. | Nucleation in silver bromide precipitation | |
| Brečević et al. | On the measurement of crystal size distributions in the micrometer size range | |
| JPH02291943A (ja) | 凝集速度、平均フロック径・数の計測による凝集試験方法 | |
| Wey | Analysis of batch crystallization processes | |
| US5124265A (en) | Method and apparatus for crystallization process control | |
| Bos et al. | Light backscattering as a technique to measure solids particle size and concentration in suspension |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990608 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |