共同研究報告書提出

共同研究報告書

研究区分	一般研究
研究課題	不凍蛋白質の構造と機能の研究
研究代表者／所属	大阪大学蛋白質研究所
研究代表者／職名	助教授
研究代表者／氏名	松浦良樹

研究分担者／氏名／所属／職名
	氏　　名	所　　属	職　　名
01	古川義純	北大低温研	助教授
02	小林正則	阪大蛋白研	D3
03	本同宏成	阪大蛋白研	D2
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研究目的	近年水の氷点を降下させる不凍性蛋白質に関する研究が急速に進みつつある。またこれらの蛋白質は実用面でも非常に有用であることが実証されている。本研究は蛋白質構造生物学を専門とする研究代表者が低温研と共同して氷と蛋白質の相互作用を分子論的に検討することにより、不凍機構を明らかにして蛋白質に求められる構造と機能に関する理解を深めようとするものである。

研究内容・成果	1．不凍蛋白質AFGPの氷吸着構造の研究 AFGPは水溶液中ではランダム構造をとっているとされる。しかし、このままでは氷の表面への特異的吸着が起こりにくいと考えられる。本共同研究者らは円偏光二色性（CD)スペクトルにより、過冷却状態でのAFGP水溶液を測定したが、やはりランダム構造をとっているという結果を得た。また通常ポリペプチド鎖をヘリックス構造をとらせるというトリフルオロエタノールを溶媒とする溶液のCDスペクトル測定（阪大蛋白研、後藤教授の協力による）によってもヘリックス構造はみられなかった。したがってAFGPは高度に特異的に氷表面においてのみ何らかの規則構造をとるのではないかと推測される。本共同研究者らは、この規則構造は氷の結晶表面構造との整合性からヘリックスではないかと推測している。そこで実際にAFGPが氷表面に吸着している様子を調べることを計画し、阪大理学部金子助教授と協力して、全反射赤外法（ATR)により氷表面からの反射スペクトルを観測すべく装置の準備を進めている。 2．光散乱による結晶完全性評価氷や蛋白質など、すべからく結晶は何らかの欠陥構造を有している。欠陥構造が表面に露出している場合は光学的観察やAFMによって観察可能であるが、結晶内部のバルクの欠陥構造は結晶全体からの情報を検出することが必要となる。X線回折はひとつの有力な方法であるが、回折斑点に現れる特徴は全体の平均像であり欠陥の分布、形状についての情報が得られない。またトポグラフィーはある特定の回折面についての欠陥像を与えるが、逆に全体の特徴を把握するにはむいていない。本項目による光散乱は上記方法と相補的に結晶全体における欠陥の分布、いわゆるモザイクブロックの大きさ、分布などについての情報を得ようとするものである。装置は低温研所有の偏光光学系を用いて、偏光または無偏光による光散乱の諸現象を解析する予定である。現在モデル試料系を準備中である。