JP6797717B2 - タンパク質の結晶化方法および結晶化装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係るタンパク質の結晶化装置の第1の実施形態を示すもので、このタンパク質の結晶化装置は、タンパク質を含む溶液が充填される透明な密閉容器1と、この密閉容器1の内部に挿入された半透膜2と、この半透膜2に沈澱剤を含む沈澱剤溶液を循環供給する沈澱剤の供給手段3とから概略構成されたものである。
この供給手段3は、沈澱剤溶液を貯留するリザーバ8と、このリザーバ8内の上記沈澱剤溶液をポンプ9によって半透膜2内に供給するチューブ10aおよびこの半透膜2内の上記沈澱剤溶液をリザーバ8内に戻すチューブ10bからなる循環ライン10と、リザーバ8の上部に設けられて濃度の異なる沈澱剤溶液をリザーバ8内に供給することにより上記沈澱剤溶液の沈澱剤濃度を変化させるポート(濃度調節手段)11とから構成されたものである。
予め密閉容器1内に所定濃度のタンパク質溶液を充填してシール部材4によって開口部1aを密閉するとともに、リザーバ8内に貯留した所定の濃度に調整した沈澱剤溶液を、ポンプ9によってチューブ10aから半透膜2内を介してチューブ10bからリザーバ8へと連続的に循環させる。
図2は、本発明に係るタンパク質の結晶化装置の第2の実施形態を示すもので、図1に示した第1の実施形態と同一構成部分については、同一符号を付して、その説明を簡略化させる。
先ず、第1の実施形態と同様に、ポート11から漸次濃度が高い沈澱剤溶液をリザーバ8内に供給しつつ、半透膜2への循環供給を行う。
上述したシール部材の密閉強度を検証するために、以下の実験を行った。
先ず、外径6mm、長さ8mmのシリコーンゴムを、内径4.7mm長さ10mmの拘束管の中に押し込み、外径0.24mmで先端部に長さ1mmの半透膜に一体化された細管をシリコーンゴム内に貫通させ、細管とシリコーンゴムの間をシールし、さらに半透膜を内径0.4mm、外径1.2mmのガラス管(密閉容器に対応)内に挿し込み、このガラス管をシリコーンゴム内に5mm挿し込んでガラス管とシリコーンゴム間をシールした。
次いで、本発明に係るタンパク質の結晶化方法の実効性を検証するために、以下の実験を行った。
内径1.6mm、長さ15mm、容積30μLのガラス管(密閉容器に対応)内に、31.29mg/mLリゾチーム、50mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.5)を充填し、外径0.24mm、長さ1mmの半透膜および細管を備えた半透膜プローブ(6,000Daカットオフ)を挿入し、シリコーンゴムでシールした後に、リザーバ内に5mLの50mM酢酸ナトリウム(pH4.5)、0.04%アジ化ナトリウム水溶液を充填し、60μL/minの流量でポンプを動作させた。
上述した第2の実施形態に係るタンパク質の結晶化方法の実効性を検証するために、以下の実験を行った。
内径1.6mm、長さ15mm、容積30μLのガラス管(密閉容器に対応)内に、50mMリゾチーム、50mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.5)、5%PEG4000水溶液を充填し、外径0.24mm、長さ1mmの半透膜および細管を備えた半透膜プローブ(6,000Daカットオフ)を挿入し、シリコーンゴムでシールするとともに、他端部側から上記半透膜の外側にRTVシリコーンを塗布したガス透過膜プローブを挿入し、シリコーンゴムでシールした。
2 半透膜
3 沈澱剤の供給手段
4 シール部材
5 細管
6 シリコーンゴム(弾性部材)
7 拘束管
8 リザーバ
9 ポンプ
11 ポート(濃度調節手段)
20 ガス透過膜
24 第2の供給手段
25 排気管(排気手段)
Claims (8)
- 沈澱剤を透過させるとともにタンパク質を透過させない分画分子量の半透膜によって一部が形成された透明な密閉容器内に上記タンパク質の溶液を充填し、次いで沈澱剤溶液における上記沈澱剤の濃度および/またはpHを変化させながら上記沈澱剤溶液を上記半透膜に連続的に供給しつつ循環させて、上記半透膜から上記密閉容器内に浸透する上記沈澱剤の濃度および/またはpHを変えることにより、上記半透膜から上記密閉容器内に浸透する上記沈澱剤によって上記タンパク質を結晶化させることを特徴とするタンパク質の結晶化方法。
- 沈澱剤を透過させるとともにタンパク質を透過させない分画分子量の半透膜によって一部が形成された透明な密閉容器内に上記タンパク質の溶液を充填し、次いで上記半透膜に上記沈澱剤の濃度および/またはpHを変化させた沈澱剤溶液を連続的に供給して、上記半透膜から上記密閉容器内に浸透する上記沈澱剤によって上記タンパク質を結晶化させる方法であって、
上記密閉容器の上記半透膜と対向する位置に配置された水蒸気を通過させるとともに液体を通過させない分画分子量のガス透過膜に、乾燥空気または吸湿性を有する液体を連続的に供給することによって、上記密閉容器内に上記沈澱剤の濃度および/またはpH、およびタンパク質濃度の勾配を形成させることを特徴とするタンパク質の結晶化方法。 - 上記密閉容器内に充填する上記溶液は、上記タンパク質に加えて、当該タンパク質が結晶化しない濃度の上記沈澱剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のタンパク質の結晶化方法。
- タンパク質を含む溶液が充填される透明な密閉容器と、この密閉容器の一部を形成して沈澱剤を透過させるとともに上記タンパク質を透過させない半透膜と、この半透膜に上記沈澱剤を含む沈澱剤溶液を循環供給する沈澱剤の供給手段とを備え、
上記沈澱剤の供給手段は、上記沈澱剤溶液を貯留するリザーバと、このリザーバ内の上記沈澱剤溶液を上記半透膜に供給して再び上記リザーバに戻す循環ラインと、この循環ラインに介装されて上記沈澱剤溶液を連続的に上記半透膜に供給するポンプと、上記沈澱剤溶液の沈澱剤濃度を変化させる濃度調節手段とを有してなることを特徴とするタンパク質の結晶化装置。 - 上記密閉容器は、一端部が閉塞されて他端部に開口部が形成された管状部材であり、上記半透膜は開口部に筒状の細管が一体化された袋状に形成され、シール部材を介して上記密閉容器内に挿入されるとともに、
上記シール部材は、中心部に上記密閉容器および上記細管の外径よりも小径の孔部が形成された円柱状の弾性部材と、この弾性部材の外径寸法よりも内径寸法が小さい円筒状の拘束管とを備え、上記弾性部材の上記孔部の一端部に上記密閉容器が嵌合されるとともに他端部に上記細管が嵌合され、圧縮された上記弾性部材が上記拘束管内に嵌合されてなることを特徴とする請求項4に記載のタンパク質の結晶化装置。 - 上記密閉容器の上記半透膜と対向する位置に配置されて水蒸気を通過させるとともに液体を通過させない分画分子量のガス透過膜と、このガス透過膜に乾燥空気または吸湿性を有する液体を連続的に供給する第2の供給手段と、上記ガス透過膜を通じて上記密閉容器内から排出される水蒸気の排気手段とを備えることを特徴とする請求項4または5に記載のタンパク質の結晶化装置。
- 上記密閉容器は、ガラスまたは石英からなることを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載のタンパク質の結晶化装置。
- 上記弾性部材は、硬度が15度〜25度のシリコーンゴムであることを特徴とする請求項5に記載のタンパク質の結晶化装置。
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