共同研究報告書
研究区分 | 一般研究 |
研究課題 |
異種分子存在下での結晶成長界面の分子取り込みメカニズムの解明 |
新規・継続の別 | 新規 |
研究代表者/所属 | 徳島大院社会産業理工学研究部 |
研究代表者/職名 | 准教授 |
研究代表者/氏名 | 鈴木良尚 |
研究分担者/氏名/所属/職名 | |||
氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
佐藤正英 | 金沢大総合メディアセ | 教授 |
2 |
勝野弘康 | 北大低温研 | 博士研究員 |
3 |
佐﨑元 | 北大低温研 | 教授 |
研究目的 | 本申請では、申請者が知見を持つタンパク質結晶化および引力系のコロイド結晶化に及ぼす界面成長プロセスを題材とする。両方とも結晶成長ユニットが水分子よりもはるかに大きく、分子および粒子レベルの素過程が実験的に、容易・かつ多様な観点から明らかにできるというメリットを持つ。したがって、この研究で得られた知見は、氷の結晶化においても結晶成長の学理を通じて還元される。 |
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研究内容・成果 | タンパク質の結晶成長プロセスに対する不純物効果については、国際宇宙ステーション実験Advanced Nano Stepの予備実験として、グルコースイソメラーゼ結晶のステップ前進速度に対する不純物効果の測定を行い、2020年度に結晶成長国内会議にて発表している。また、高精製GI結晶の微小重力下での成長過程のその場観察実験については、プレプリントとしてパブリッシュし、その論文化を進めている。 枯渇凝集引力系コロイド結晶については、シリカ粒子のコロイド結晶とポリスチレン粒子のコロイド結晶の成長界面上の2次元拡散の拡散定数の測定を行い、同じ0.5ミクロン径のシリカ粒子がポリスチレン粒子に比べ一桁程度拡散定数が小さいことを明らかにした。さらにパッチ粒子を形成可能なシリカ粒子のステップ前進速度の測定を行い、枯渇凝集引力系結晶のキンク取り込みの活性化エネルギーを見積もることに成功した。また、金のスパッタによるパッチ粒子の作製にも着手し、現在進行中である。パッチ粒子の合成にはまだ時間がかかるが、それまでの間、シリカとポリスチレンそれぞれがモデル系、不純物系として互いに共用できるため、今年度はこれらの組み合わせで不純物効果を明らかにしていきたい。 佐藤は、パッチ粒子の構造形成についてモンテカルロシミュレーションの計算機実験を行い、様々な条件下でのクラスター形成について原著論文にまとめ出版した。 |
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成果となる論文・学会発表等 |
原著論文 [1] (謝辞)Masahide Sato Effect of Patch Area and Interaction Length on Clusters and Structures Formed by One-Patch Particles in Thin Systems, ACS Omega 5 (44). 28812-28822. 2020 プレプリント [1] Yoshihisa Suzuki et al. Highly Purified Glucose Isomerase Crystals Under Microgravity Conditions Grow as Fast as Those on the Ground Do, Chemrxiv 2020. 学会発表 [1] 鈴木良尚他 タンパク質結晶の成長と不純物効果09p-B17第49回結晶成長国内会議 [2] 森下桃花、栁谷伸一郎、鈴木良尚 グルコースイソメラーゼ結晶のステップ前進速度に対する不純物効果10p-P20第49回結晶成長国内会議 |