JP4543150B2 - タンパク質の結晶形成制御方法 - Google Patents
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Description
(1)タンパク質の結晶化に際し、粘土鉱物を用いて、その析出する結晶の形状・形態を変えるタンパク質の結晶形成制御方法であって、
上記粘土鉱物を、該粘土鉱物を分散させた溶液の形態で、溶液中に溶解したタンパク質と接触させることにより、タンパク質結晶の形成制御を行うこと、
上記粘土鉱物が、フィロケイ酸塩からなること、
上記フィロケイ酸塩が、カオリン(カオリナイト)、ハロイサイト、クリソタイル、タルク、スメクタイト、モンモリロナイト、バーミキュライト、ギョガン石、クロライト、パイロフィライト、アンチゴライト、エンデライト、サポナイトから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、タンパク質の結晶形成制御方法。
(2)上記フィロケイ酸塩を、緩衝溶液中に溶解したタンパク質と接触させることを特徴とする、前記(1)に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
(3)上記緩衝溶液の溶媒蒸気をフィロケイ酸塩に浸透・拡散させることを特徴とする、前記(2)に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
(4)上記緩衝溶液の溶媒が、水であることを特徴とする、前記(2)に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
本発明のフィロケイ酸塩を用いるタンパク質の結晶形成制御方法は、既知、未知に係りなく、全てのタンパク質に対して、その結晶化に際し、使用され得るものである。本発明のタンパク質結晶形成制御方法は、原理的には、フィロケイ酸塩が、それに吸着したタンパク質の結晶核形成を誘引・支配し、タンパク質の結晶の成長と形状・形態の形成過程を支配・制御する過程からなるが、この過程は、次のような操作で達成される。すなわち、次のような操作でタンパク質の結晶形成が起こる。それは、まず、対象とするタンパク質が溶解した溶液をフィロケイ酸塩と混合、あるいはその上に滴下し、その後、一定時間放置する、という極めて簡便、かつ手軽な操作・手順からなるものである。この放置の間に、フィロケイ酸塩のシリケート層間に溶媒が徐々に浸透・拡散し、溶液中のタンパク質の濃度が高まる。したがって、このタンパク質の濃度上昇効果とフィロケイ酸塩表面の結晶核形成誘引・支配作用とが相乗的に作用して、タンパク質が結晶化することになる。
本参考例では、タンパク質の結晶化に際して、従来から盛んに使われている蒸気拡散法のシッテイングドロップ(非特許文献2参照)操作に、本結晶形成制御方法を適用することにより、タンパク質の結晶化を試みた。
マイカのみを除き、実施例1と全く同様な実験を行なった。その結果、結晶の成長速度は、参考例1の約半分であった。
層状ケイ酸塩を、スメクタイト及びタルクに変えた以外は、実施例1と全く同様にして実験を行なった。いずれの場合も、リゾチーム結晶化促進効果が認められた。
クロライトを用いた以外は、全く実施例1と同じにして、結晶化を行なった。1日の放置では、結晶は現れず、2日目に、従来の沈殿剤を用いる(コントロール)方法と同じ程度の大きさと質の結晶が得られた。クロライトは、結晶生成に対し、遅延効果があることが分かる。したがって、良質の適度の大きさの結晶を得るのに好適とも言える。
卵白リゾチーム初期濃度を、20mg/ml、10mg/ml及び5mg/mlとし、層状ケイ酸塩を用いなかったこと以外は、全く実施例1と同様(いわゆるコントロール)にして、結晶化を行なった。その結果、最も濃度の高い時に、二日にしてようやく結晶が認められたが、濃度の低い後二者では結晶生成が起きなかった。
参考例1において、モンモリロナイト、サポナイト、タルク、カオリン及びクロライトを用い、タンパク質溶液と混合する際に、その分散溶液として、沈殿剤を含まない緩衝液を用いた以外は、参考例1と同様な操作で、リゾチームの結晶化を行なった。その結果を図1に示す。モンモリロナイト、サポナイト、タルク、及びカオリンでは、1日後に得られた結晶であり、クロライトでは三日後に得られたものである。図から分かるように、いずれの場合においても、リゾチーム結晶の形成・制御効果が認められた。
Claims (4)
- タンパク質の結晶化に際し、粘土鉱物を用いて、その析出する結晶の形状・形態を変えるタンパク質の結晶形成制御方法であって、
上記粘土鉱物を、該粘土鉱物を分散させた溶液の形態で、溶液中に溶解したタンパク質と接触させることにより、タンパク質結晶の形成制御を行うこと、
上記粘土鉱物が、フィロケイ酸塩からなること、
上記フィロケイ酸塩が、カオリン(カオリナイト)、ハロイサイト、クリソタイル、タルク、スメクタイト、モンモリロナイト、バーミキュライト、ギョガン石、クロライト、パイロフィライト、アンチゴライト、エンデライト、サポナイトから選択される1種又は2種以上であることを特徴とする、タンパク質の結晶形成制御方法。 - 上記フィロケイ酸塩を、緩衝溶液中に溶解したタンパク質と接触させることを特徴とする、請求項1に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
- 上記緩衝溶液の溶媒蒸気をフィロケイ酸塩に浸透・拡散させることを特徴とする、請求項2に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
- 上記緩衝溶液の溶媒が、水であることを特徴とする、請求項2に記載のタンパク質の結晶形成制御方法。
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