新薬の設計をSACLAの新技術で加速

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2016-11-01

{'items': [{'description': {'blocks': [{'key': '4032e', 'text': '生体膜に組み込まれたタンパク質分子。細胞は、細胞膜によって内部と外界を隔て、細胞内にも膜状構造を組織して細胞小器官を形づくっている。膜タンパク質は生体膜に存在することで、外界からの物質の取り込み、排出、情報伝達、エネルギー合成といった重要な機能を担う。創薬ターゲットとして注目される膜タンパク質が数多くあり、それらに結合して機能を阻害または促進する化合物が薬剤候補として盛んに探索されている。膜タンパク質の構造研究は、生命科学のフロンティアのひとつである。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term1', 'term': '膜タンパク質'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'ef01c', 'text': '（サクラ：SPring-8 Angstrom Compact Free Electron LAser）：', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}, {'key': '9mlub', 'text': '理化学研究所と高輝度光科学研究センター（JASRI）が兵庫県播磨科学公園都市に共同建設した、日本初、米国に次ぐ世界2番目のX線自由電子レーザー（XFEL：X-ray Free-Electron Laser）施設。加速器の中で電子の集まりを正確な制御の下で一斉に振動させ、超高輝度のX線レーザーを発生させることができる（SPring-8が発生するX線の10億倍の明るさ）。国家基幹技術のひとつとして、2011年に完成した世界最先端施設である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term2', 'term': 'SACLA'}, {'description': {'blocks': [{'key': '7c0it', 'text': '（SFX：Serial Femtosecond X-ray Crystallography）：', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}, {'key': '4hsm0', 'text': '多数の微小結晶を含む液体等をインジェクターから噴出しながら、X線自由電子レーザー（XFEL）を連続的に照射して結晶構造を解析する新しい実験手法。従来の放射光施設での解析で通常使われる大型の結晶を調製する手間を省ける利点がある。また、結晶構造を常温状態かつ放射線による損傷のない状態（常温無損傷構造）で決定できる。SFXの応用として『時分割SFX』があり、タンパク質が機能しながら動く様子を高解像度で観測することができる革新的な技術である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term3', 'term': '連続フェムト秒結晶構造解析法'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'e45d8', 'text': '界面活性剤とは、ひとつの分子内に、水になじみやすい「親水性」と、油になじみやすい「親油性・疎水性」の2つの部分をもつ物質で、石けんや洗剤の主成分である。膜タンパク質の疎水性表面に結合して、水に溶けやすく変化させる性質をもつ。重原子界面活性剤とは、界面活性剤の分子構造中にヨウ素等の重い原子を含むよう合成した特殊な化合物である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term4', 'term': '重原子界面活性剤'}, {'description': {'blocks': [{'key': '3d70q', 'text': 'X線のもつエネルギーによって、X線と相互作用した分子が壊れること。分子が壊れる過程で生じる電子や、壊れた分子から生成する反応性の高い分子が観察対象の分子と化学反応をする場合も含む。一般に、タンパク質結晶の放射線損傷は、X線と水の相互作用をきっかけに、X線照射後ピコ秒（1兆分の1秒）の時間スケールで水から生成する反応性の高い分子がタンパク質と化学反応することで起きることが多い。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term5', 'term': '放射線損傷'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'dm80l', 'text': '重原子などに由来するX線の異常散乱効果などを利用して得られた位相情報にもとづきタンパク質構造を新規に決定する方法。異常散乱法（SADやMAD）、重原子同型置換法（SIRやMIR）、それらを組み合わせたSIRASやMIRAS法がある。SFXでの成功例は数例しか報告されておらず、今回の研究成果は、膜タンパク質およびヨウ素原子で世界初となる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term6', 'term': '構造決定法'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'feq4v', 'text': '物質はX線を吸収するが、この吸収は物質に含まれる元素固有のX線エネルギー（吸収端）で大きくなる。その際、散乱能が急激に変化する。この共鳴効果を異常散乱効果と呼び、結晶を形づくる分子の構造を決めるのに利用される。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term7', 'term': '異常散乱効果'}, {'description': {'blocks': [{'key': '4rf1o', 'text': '高度好塩菌の細胞膜に存在する膜タンパク質で、発色団レチナールをもつため紫色をしている。光駆動プロトンポンプとしてエネルギー変換機能を担う。初めて立体構造が解明された膜タンパク質のひとつ。膜タンパク質としては扱いやすい性質をもつため、膜タンパク質のモデル分子として各種実験に用いられている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term8', 'term': 'バクテリオロドプシン'}, {'description': {'blocks': [{'key': '1ug9v', 'text': '真核細胞の細胞膜を7回貫通する特徴的な構造をもつ膜タンパク質。細胞外からのシグナル（神経伝達物質やホルモン等）を受容して構造変化を起こし、細胞質側に結合している三量体Gタンパク質を介して細胞内にシグナル伝達を行う。人体には800種類以上のGPCRが存在し、多くの疾病に関与しているため、創薬ターゲットとして重要である。市販薬の約4割はGPCRをターゲットとしている。構造解析が困難な膜タンパク質のひとつとして知られており、GPCRの機構解明に重要な貢献をしたコビルカとレフコウィッツが2012年のノーベル化学賞を共同受賞した。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term9', 'term': 'Gタンパク質共役受容体（GPCR）'}]}

['eng', 'sci']

['溝端栄一', '村田道雄']