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目 次

く巻頭言＞

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21世紀への基盤作り
機器分析センター長柏野節夫＜共同利用機器の紹介（6）＞。。・・・2生体高分子構造解析システム
理学部生物学科

鎌田＜他大学の機器分析センター（4）＞尭。｡・・・7

筑波大学分析センター＜ニュース＞。。・・・9岡山大学機器分析センター竣工、本格的活動始まる
センター長の交代、新センター長に柏野節夫教授

第2回機器分析センター講演会開催
ホームページのリニューアル

新規導入、DNAシーケンサー（キャピラリー方式）＜機器分析センター運営委員会＞。。・・・15く岡山大学機器分析センター利用内規＞

・・・・・16＜岡山大学機器分析センター利用申請書＞。。・・・18＜センターより＞。。・・・20

機器分析センターの主な動き
職員名簿
編集後記

表紙:DNAシークエンサー

機器分析センターニュース
No.52000.5

21世紀への基盤作り
岡山大学機器分析センター長
柏野節夫

機器分析センターが平成9年に発足してから3年，平成12年3月に当センターの実験施設が新営のコラボレーション・センター棟内に実現されました。関連学部，自然科学研究科をはじめ関係各位のご尽力に対して厚くお礼申しあげます。
これからの1年間は,21世紀の当センターの基盤作りをするうえで極めて大切な期間であります。機器分析センターに設置される各種高'性能科学計測機器は，それぞれ，高度な専門知識に基づいた管理運用が要求されます｡各機器の管理責任者の知識,経験さらには先見'性を尊重して，それぞれの機器の有効利用に最も適した運用を目指したいと思います。
今日の科学計測技術の進歩は文字どおり日進月歩であります。これにより，測定結果の量的拡大のみでなく，質的向上がもたらされ，これまで見落とされていた物質界の現象が見出されたり，これまで不可能であった量の測定が可能になりつつあります｡それらの結果の集積の上に,21世紀の科学･技術は築かれ,ひいては人類の直面する物質の関与する諸課題の解決への道が開かれると期待されます。その意味で，大学における実験分野の研究は，その時々の先端的技術水準を満たした計測機器による測定結果に基づいていることが最低限要求されます｡このことはまた大学の実験分野の教育にとっても最低限の要求です｡当センターの利用者の皆様におかれましても,専門分野の現状と発展の方向性を考慮されて,先端的科学計測機器の更新，増設,新設などの要求を積極的にご提案いただき，当センターの今後の発展のためにご支援をお願いいたします。

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1はじめに

生体高分子構造解析システムは,生体高分子のなかでも特に核酸(DNA,RNA)及びタンパク質を研究するために導入されたシステムである。DNAに含まれる遺伝情報はRNAに転写された後，タンパク質のアミノ酸配列に翻訳される。そしてタンパク質は生命活動において中心的な働きを担う。従って，核酸，タンパク質の構造と機能及びそれらの相互作用を解明することは，現代生命科学における最重要課題の一つである。本システムは,DNA及びタンパク質の試料調製，分離分画，1次構造解析，解析結果のコンピュータ処理，及び機能解析を一貫して且つ効率良く行うことが可能なように,①試料調製部,②構造解析部,③情報解析検索部,④機能解析部の4つから構成されている。

2システムの構成
本システムは50種類にも及ぶ大小の装置から構成されており,以下に挙げるものはそのなかの基本的なものである。

①試料調製部a・タンパク質核酸測定用分光光度計米国ベックマン社製DU‑650
b・超遠心分離機米国ベックマン社製L80c･卓上型遠心機米国ベックマン社製'rued.レーザーデンシトメータスウェーデン国ファルマシア社製XL
e.フレンチプレス米国アミンコ社製AFPS‑40KM②構造解析部
a・DNAシークエンサー米国アプライドバイオシステムズ社製373S
b・DNAシンセサイザー米国アプライドバイオシステムズ社製349
c.FPLCスウェーデン国ファルマシア社製
ポンプ：ファルマシアP500
Opticalunit:ファルマシアUV‑1
Fractioncollector:ファルマシアFrac‑100−2−

機器分析センターニュース
No.52000.5

プログラマー：ファルマシアGP250Plus

レコーダー:Rec102
クロマトチヤンバー：トミー1℃C1600

d.HPLC米国ミリポア社製625‑LC③情報解析検索部
a.分子設計支援システム

コンピュータ：米国シリコングラフィックス社製IRISINDIG02R4000

解析ソフト：モレキュラーシュミレーション社BIOGRAFVer3.2.1
b.データベースサーチシステム米国アプライドバイオシステムズ社製670④機能解析部
a.自動インジェクションシステム独国カールツァイス社製AIS
b.万能顕微鏡独国カールツァイス社製アキシオフオト

3構成装置の性能の概要及び測定例
システムは多数の装置から構成されているので,各々の装置の詳細については後述の管理責任者に質問していただきたい｡以下に述べるのは上述の基本構成の中の一部についてのものである。
3‑1DNAシークエンサー

性能の概要：本システムは，電気泳動モジュールである本体と解析モジュールであるMacintoshコンピュータで構成されている｡本体に取り付けたポリアクリルアミドゲルでDNA断片を分離し，レーザー・スキャンの後，得られたシグナルをコンピュータにより蓄積･解析する。
DNA塩基配列決定のための反応試薬はすべてキット化されており,5'末端標識DyePrimer法と3，末端標識のDyel℃rminator法の2種類の反応方法を使用することができる。4色の蛍光色素で標識されたDNA断片を,それぞれの波長で検出するので,1サンプルを1レーンで電気泳動することができる。

なお，本システムは2000年4月以降早い時期にBigDye専用機にアップグレードする予定である。アップグレード以降は,BigDyePrimerもしくはBigDye1もrminatorを用いた反応試薬を使用する。（表紙）

解析例1:線虫c.エレガンスのリアノジン受容体をコードするunc‑68遺伝子をクローン化し，全塩基配列(30肋)を決定すると共に突然変異体の変異部位を突き止めた｡最初に野生型unc‑68M伝子の全塩基配列をショットガン法で決定した後，皿c‑68変異体のゲノムPCR断片を鋳型に用いたダイレクトシークエンス法により変異部位を決定した。このシステムのメリットは，解読した塩基配列の正確さと再現性の良さにある。
1)Y.Sak曲e,H・AndoandH.Kagawa
Anabnormalketamineresponseinmutantsdefectiveintheryanodinereceptorgene−3−

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DNAシンセサイザー

自動インジェクションシステム

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機器分析センターニュース
No.52000.5

ryr‑1(unc‑68)ofCaenorhabditiselegans
J.Mol.Biol.267,849‑864(1997).

解析例2:きのこ（ヒトヨタケ）の性に関わる突然変異と子実体形態形成に関わる突然変異について解析した。各々の原因遺伝子をクローニングし，ゲノムDNA及びcDNAの塩基配列の決定と変異部位の同定を行った。
1)Y.Murata,M.Fi加,M.E.ZolanandT.Kamada

Molecularanalysisofpeel,agenethatleadstoA‑regulatedsexualmorphogenesis
inCoprinuscineiでus

Genetics149,1753‑1761(1998).
2)H.MuraguchiandT.Kamada

TheichlgeneofthemushroomCoprinuscinei℃usisessentialforpileusformation
infruiting
Development125,3133‑3141(1998).

3‑2FPIEタンパク質精製システム

性能の概要：タンパク質の精製操作で必要とされるイオン交換や，ゲル漁過，ハイドロフォービック，アフイニテイクロマトグラフィーなどあらゆる分離を行うためのシステムである。イソクラティック及びグラジエントモードで制御することにより，高い分離能で，しかも高速でタンパク質を分離・精製することができる。

解析例：ホウレンソウの光化学系II膜から膜表在性の酸素発生複合体蛋白質(OECsubunits)を単離精製し，フーリエ変換赤外分光法により，蛋白質中の2次構造の含量と，蛋白質変性温度に関する測定を行った｡蛋白質の精製は,FPLCタンパク質精製システムにMonoQおよびMonoSカラムをつなぎ、連続したイオン交換法により行った。このシステムの使用のメリットは，システムの簡便さと，安定したしかも再現性のよいタンパク質の分離能にある。
1)H・Zhang,Y.Ishikawa,Y.YamamotoandR.CarpentierSecondarystructureandthermalstabilityoftheextrinsic23kDaproteinof
photosystemIIstudiedbyFouriertransforminfraredspectroscopy
FEESLett.426,347‑351(1998).

2)H・Zhang,Y.Yamamoto,Y・IshikawaandR・Carpentier
Characterizationofthesecondarystructureandthermostabilityoftheextrinsic16kilo
daltonproteinofspinachphotosystemIIbyFouriertransforminfraredspectroscopy
J.Mol.Structure513,127‑132(1999).
3−3分子設計支援システム

性能の概要:分子力学および分子動力学計算により，小さい有機分子から原子数20,000個までの生体巨大分子モデルについて，孤立分子，溶媒和分子，および分子集合体の構造最適化を行うことができる。結晶構造のモデルについては，単位胞中の原子数が1,000個の場合まで計算できる。

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解析例：発癌性の多環芳香族炭化水素誘導体分子の面外歪について，分子動力学による計算結
果とX線結晶構造解析による実験値とを比較した｡'）孤立分子についての計算では,結晶中に比べて分子歪がわずかに大きく見積もられたが,一連の分子について歪の大きさの大小関係は両者で一致し，このような計算が分子固有の構造上の特徴を調べるのに有効であることを示した。
l)R.K.‑AdabohandS・Kashino

MolecularDynamicStudyofCo㎡ormationalPropertiesofCyclopenta[a]phenanthren‑
17‑ones・ComparisonofTheoreticalStructurestoX‑RayStructures
Bull.Chem.Soc.Jpn.,68,2511‑2515(1995).
3−4万能顕微鏡

性能の概要：位相差，微分干渉及び蛍光顕微鏡観察が可能であり，また写真撮影装置を備えているので，幅広く利用できる。

解析例：担子菌ヒトヨタケの菌糸細胞内における核の移動と定位における細胞骨格の役割について蛍光顕微鏡観察した。核は細胞周期の中の異なった相で異なった動きを示し，アクチンと微小管は各々の細胞周期相での核の動きに異なった関わりをしていることを示した。
1)T・KamadaandS.Tanabe

TheroleofthecytoskeletoninthemovementandpositioningofnucleiinCo.amus
cmeiもusCan.J.Bot.73,S364‑S368(1995).

4システムの管理と利用
現在，このシステムの利用の大部分が理学部生物学科であることから，日常の管理，保守は生物学科で行っている。また，多数の装置から構成されているシステムであることから，各装置にそれぞれ管理責任者を置いている。利用にあたっては，生物学科を通して各管理責任者にご相談していただきたい。

代 表 管 理 責 任 者 理 学 部 生 物 学 科 高橋裕一郎（内7861）
DNAシークエンサー（自然科学研究科422号）〃

作部保次（内7873）

DNAシンセサイザー（機器分析センター生体構造解析室）〃

冨永晃（内7864）

紫外可視分光光度計（自然科学研究科422号）〃
高速液体クロマトシステム（機器分析センター生体機能解析室）

中堀清（内7859）〃

山本泰（内7860）〃香川弘昭（内7865）

自動インジエクシヨンシステム（自然科学研究科421号）
超遠心器、高速冷却遠心機（自然科学研究科422号）〃
分子構造解析システム（自然科学研究科307号）理学部化学科−6−

高橋裕一郎（内7861）
柏野節夫（内7849）