放射光第 11 巻第 5 号

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くコ研究会報告じ>

第三世代放射光の成果が続々とBSR98報告
6thInternationalConferenceonBiophysics& SynchrotronRadiation

足立伸一人木原裕29 安岡則武3 ，若林克三4(1播磨理研， 2関西毘大， 3姫路工大理， 4阪大基礎工)

第 6 田生物物理学と放射光国際会議が 1998 年 8 月 4 日

から 8 日までアメワカのアルゴンヌ国立研究所の Ad­v
ancedPhotonSource で行われた。 5 日間の会期をフルに使った充実した内容であった。朝，昼，タと 1 つずつセッションを配置したプログラムで食事をはさんで 9 時から 22 時までというスケジュールであった。
まず，各セッションの表題を記して，だいたいの内容を見ていただこう。またこれと平行して企業展示が行なわれ， 10 社がブースを出展した。日本からも加していた。

Schedule-at-a帽 GlanceSession1
MacromolecularCrystallographySessionI
IOpticsandS
pecialTechniques
ToursoftheAPSando
fBiology/
BiophysicsCollaborativeAccessTeams(CATs)
SessionIIISessionIVHotTopicsImpactofSynchrotronRadiationonBioloｭgyandBiophysics:Past , Present , andFu
ｭtureApparatu
sandTechniques
SessionVPosterSessionheExperts"
SessionVI "Meettcatterin
gfromNon Crystalline SystemsSessionVII SSessionVII
I M
icroscopiesandMedicalResearchSessionIX“ Meet theExperts"ndIRSpectroscopiesSessionX
X-ray , VUV , aSessionXI M
acromolecularComplexes:TheF
rontierwithCellBiologyPosterSessionConferenceBanquet AtTheF
ieldMuseum , ChicagoSessionXII MacromolecularComplexes:TheFrontierw
ithCellB
iology“17 1, 日本24 ，ドイツ 17 ，イギリス 16 ，フランス 11 ，イタ

リア 3 ，ロシア，デンマーク，カナタ各 2 ，ヨルダン，オーストリア，ブラジル，スイス，オーストラリア，イスラエル，スロベニア各 1 である。

1. 開会式
開会式では，実行委員長 Keith Moffat(Univ.ofChicaｭgo) のほか，DavidMoncton(APS), AlanRosenthal(AbｭbottLab.) があいさつをした。
ひきつづき，タンパク質結品学のセッションに入った。

W.Hendrickson が introduction を述べた。彼が編集者のl 人である Macromolecular Structure 1997 に掲載された
新しい構造の統計をとると， 200 件が放射光， 250件がそれ以外となっている。 MAD 法(多波長異常散乱法)は 30件に達する。(問じような統計はすでに三木邦夫，放射光，11 , 201~207 に紹介されている。) CCD 検出器の利用，低温実験，セレノメチオニン置換， MAD 法，アンジュレーターによる強力光などが放射光の特徴を引き立てていることを紹介した。

J.Smith とR. Fourme がともに異常散乱の効用について述べた。つづいて K. Wilson が Atomic Resolution にお参加者は，255 名であった。に見ると，アメリカける解析について紹介した。1. 0~ 1. 2 A の分解能までき‑51‑(C) 1998 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research

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ちんと集められたデータが水素京子の位置や結合電子密度I
socitrateを示している例が紹介された。 B. Stoddard は，(1998年)

ers が XAS の歴史を紹介した。ついで，バイオテクノロ

ジー，ゲノムプロジェクトとの関連，自由電子レーザーのK.Watenpaugh , P.Sigler ,Dehydrogenase の反応を時間分解法で追いかける研究成展望など将来の課題について，果を示した。アミノ酸置換体や低温，ケージ化合物などのJ.Helliwell , J.Penner欄Hahn ， J.Schneider などが諮った。

各種の方法を駆使して反応機構の解明を行っている。 R.

SessionV は， E.Eikenberry の司会進行で新しい検出Sweet がプログラムに記された1. Schlichting に代わっ器の動向などが紹介された。低温技術と CCD がもたらすて，チトクロム P450cam が基質を酸化する過程の各種の発展を E. Garman が，多層膜を利用した X 線蛍光検出器中間体をとらえた研究を紹介した。

を K. Zhang が，SessionII は，光学系と特殊な技術に関するレビューにあてられた。 G.Oliva が，第三世代の高輝度放射光がミラDi音量action E
nhancedX剛ray Imaging を

D.Chapman が， D
igitalPixel Array Detector の開発を
N.
‑H.Xuong がそれぞれ紹介した。

ー，ゾーンプレート，キャピラリー，導波管などの光学系

そのあとポスターセッションがあった。 2 自問に分かれの進歩を促がし，結像や時間分解などの研究の新しい分野ていて，この日は主としてビームラインや装震関係 51 件，を拓いているととを概観した。 M ， Wulff は ESRF におけ

7 自には主として利用研究開件にあてられた。この日の 51

る ID09 において 2.5 ps の時間分解実験系をセットアップ

件について，どの放射光施設を利用したかについて調べる

し，ヘムタンパク，パクテリオロドプシン， photoactiveyellowprotein~こ適用したことを報告した。つづいて V.
Srajer は U. Chicago の K. Moffat のグループが， ESRFと， APS9 件， NSLS9 件， SPring-8 が 6 件， ESRF5 件，DESY , SRS , ALS 各 3 件などであった。主催国アメリカ

において行った ns オーダーのラウ工法による時間分解実協力体制のよいことを物語っているように思われた。

からは APS だけでなく他の施設からも発表があったのは験の詳細を紹介した。 APS の W.Yun は zone plate で

夜には，初めての試みだが，“Meet theExperts" とい

150nm の分解能を実現し，蛍光や分光法で極小部の観察うセッションがゲストハウスのレストラン内で行われた。

を行う研究を紹介した。 C. Riekel は， ESRF の ID13 にお幾つかのトピックスにしぼってテーブルに分かれ，いてマイクロフォーカスのビームラインを建設しているこ

クス毎に関心のある人が集まってひたすら「だべる」といとを紹介した。 ellipsoidal mirror と Si-(lll) のダブルモ

う非常にインフォーマルなスタイルで行われた。この時の134x24μm2 の線源を 20x40μm 2

セッションでは，“ Impact ofSynchrotronRadiation" とにしぼっている。 30μm のコリメータ 300mm の IP を用いうテーブルが人気で，約20-30人ぐらいが 1 つの狭いテノク口メータを用い，トピッいて，たとえば180 x140x50μm のリボソーム結品のデーブルに集まっていた。それ以外のテーブルは 5 人からータ測定を行った。このセッションの最後に E. Weckert

10 人という集まり方であった。私の参加した“ Time­interference experiments による位相決定

resolvedcrystallography" は私以外にはシカゴ大の Vuki­
caSrajer と ESRF の Michael Wulff という内輪メンバーが three-beamについて紹介した。 2 つの強い反射が同時に反射球の上に乗ると，それらとトワプレットの関係にある反射との位相が集まってしまったため， ESRF での今後の実験の進めの差に依存する強度変化を起す現象に基礎を置く方法であ方など内輪の話が多かった。我々以外には， DESY で回る。長時間を要する実験であるが，古くから知られている転ミラーを使った高速シャッターを作っている人，この位相決定法が第三世代の放射光によって実用的なものの IMCA CAT でフローセルの実験を計画している人，になろうとしていることを感じた。

SSRL で時分割実験をしている人(鶴田さん)が来て，そこのあと APS の見学ツアーがあった。数涯に別れて 2時間余にわたって見学した。 SBC-CAT ，BIO-CAT ,IMCA-CAT などは説明者がそれぞれ配置されていて，熱APS

れぞれの話題で盛り上がっては入れ替わり立ち去って行った。今回はじめての企画だと思うが，気軽にいろんな人とお話ができる良い機会であるように思う。

心に案内していた。

CAT の詳細は， http://www.aps.anl. gov/cats/ などに出3. SessionWSession涯は非結晶システムからの散乱であり， H.ている。

夜は Hot Topics があった。ポスターに提出された論文

Huxley の introductory talk で始まった。筋収縮の研究がのなかから若い研究者の傑出した研究を Hans Deisenｭ

今日の構造生物学分野でのシンクロトロン放射光の発展のhofer を Chair とする委員会が 8 件選んで口頭発表の機会

drivingforce であったことが強調された。 Huxley は収縮を与え，賞金や記念品を授与するものであった。

中の筋肉に摂動を与えたときの回折像をミリ秒の時間分解能で 2 次元的に測定するために， CCD カメラを高速時分2. SessionN割モードで使用する方法を報告した。その応用として弱いSessionN は， SR の Impact をたどるものであった。
G.Rosenbaum の司会のもとに， K.Holmes が筋肉の研究， K.Hodgson が主としてタンパク質結晶学， D.Say‑アクチン反射の小さなスペーシング変化(アクチンフィラメントの伸びに対応)の時間経過を調べ，それが張力発生の時間経過と平行していることを示した。これは筋収縮の‑52‑

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力発生のメカニズムを考える上で重要な実験報告であっができたことが大きい。 C. Magowan は ALS の X 線顕微た。 K. Poole は筋肉中のアクチンフィラメントに外から鏡により，マラリア感染赤血球の形態観察の結果を示し，ミオシン頭部を加えて full decoration させた試料の X 線

X 線顕微鏡を用いた医学診断の可能性を示した。この二回折像を測定し，アクチンモノマーとミオシン頭部の原子つの他， Denmark の Aarhus と日本の立舎舘大学の SR座標を使って構造解析した。今話題となっている ADP 結センターに同種の分解能を持った透過型 X 線顕微鏡が設合によるミオシン頭部の大きな構造変化が平滑筋のミオシ置され，稼働状態にあることがポスターで示されていた。

ン頭部の場合にのみ起こることを X 線でも実証した。 K.

Wakabayashi は収縮中の筋肉の細いフィラメントからの法学応用のセッションは， W.Thomlinson の introduc酬tion~こ続き， W.R.Dix が HASYLAB で行われている心回折像の変化をアクチンモノマーの結晶構造を使って解析

臓血管造影(アンジオグラフィー)の結果を要約して示ししフィラメント中のアクチンモノマーのドメイン構造がた。彼によれば，既に 609例の診断を行い，平均81% の診変化していることを示した。また収縮中のアクチンフィラ断的中率を示し，シンクロト口ン放射光を用いたアンジオ

メントの伸びが弾性的で，らせん構造の捻れ変化と関係しグラフィーが既に実用化の段階に入っていることを強調していることを報告した。さらに X 線溶液散乱によるていた。 P. Spanne は， 20μm のマイク口ビームを作り?

ATP 加水分解中のミオシン頭部の構造がその原子座標をクロスに患部を照射することにより，徴少のガンを照屈の使って解析され，大きな変化が尾部部分に起こっているこ正常細胞を傷めることなしに治療する可能性を示したが，とを示した。このような研究からミオシンとアクチンの構実用化にまで至る可能性が高くないように思われる。 T.

造変化を連結した筋収縮モデルが述べられた。]. Trewhelｭ

Takedaは，日本における放射光の思学利用の概観と，特la は X 線と中性子溶液散乱を併用してタンパグ質キナーにアンジオグラフィー， X 線干渉計による位相差 X 線

ゼ，ミオシン軽鎖キナーゼとカルモジュリンコンプレック

CT イメージングを示した。

2

スの Ca 十に依存した構造変化の研究を報告した。両測定法の併用による蛋白複合体の溶液構造やその変化を解析す

4. SessionXる方法が述べられた。 K. Namba はバクテリアの産線べんを強磁場下で配向させた試料の X 線田訴を行い見事な回SessionX は，分光法にあてられた。 G. Brunk のでまず XAFS 法で S. Cramer が， Ni , Cu , Mn などを含む酵素を， J.Penner-Hahn が光化学系の Mn クラスターの折像を示した。この X 線の回折強度と電子顕微鏡写真の構造を， Cu や Zn を含む酵素を S. Hasnain が紹介した。

再構成像の位相を結合して分解能 9Á の構造解析を報告

J.Sutherland は， IR と偏光 X 線を用いる研究の最近の動向を， H.Oyanagiは SP-8 の BL10XU のビームラインに毛(フラジェリンと云う蛋白のチューブ状らせん重合体)した。そして解析された二種類の直線べん毛の構造の違い

からべん毛のマクロな波形の多形現象をサブユニット間の結合部位のスイッチングで説明した。その他，

K.B
lasie

ついて述べた。L. Miller は， NSLS の U4-IR において，生体物質の赤外吸収スベクトルを測定し，アミドやリピッと M.Ca世ey によってそれぞれタンパクの二次元配列試

ドに特有な吸収の強度変化を臨床診断に応用する例につい料と脂質膜の X 線回折が報告された。後者は強いシンクて述べた。

ロトロン放射 X 線による試料損傷の問題を強く指摘して超分子複合体は 2 日にわたって講演があった。 Session

L.Johnson の司会のもと， J.Var・ghese がインフ

し \tこ。

x では，

Session"'\躍は顕徴鏡と医学応用のセッションであった。
G.Schmahl による introduction の後，C.Jacobsen による走査型 X 線顕微鏡， G.Schneider とC.Magowan による透過型 X 線顕微鏡を用いた仕事の紹

ルエンザウィルスのニュ…ラミダーゼの研究によるドラッ顕微鏡については，グデザインについて， E.Pebayヂeyroula はパクテリオロドプシンの低温顕微鏡や低温 X 線回折の研究によって次第に分解能があがっていった経過についてそれぞれ紹介し介があった。いずれもゾーンプレートを用いており，分解た。 T. Tsukihara はチトクロム c 酸化酔素の酸化型，還能は 30-50 nm に達している。走査型 X 線顕徴鏡は，顕微元型，酸素結合型などの解析から，プロトン移動を媒介すスペクトロスコピーに秀れており，精子の中の DNA ，蛋る構造変化について講演した。リボソームの構造研究と長白質を別々にイメージしているほか，アミノ酸のモノマくとりくんでいる A. Yonath はその困難さをもたらしてー，ジペプチドのスペクトルの違いなどの研究が始まっている魯々の要因について紹介しながら最近の進歩についていることを示した。走査型の場合も凍結試料を用いた測定述べた。

が始まっている。 G. Schneider は， BESSY に設置された

金曜日の夜はバンケットであった。シカゴのレークサイ

FieldMuseum がその会場で，自然を再現した透過型 X 線顕微鏡による測定の最近の発展を総括して結ドにある，介した。位相コントラスト法，凍結試料の測定例(凍結下多くのディスプレイに閤まれて飲食する賛沢に恵まれた。

では， 2 時間観察し続けても像が乱れない! )を示した

バンケットの途中で Keith Moffat が，次回の 2001 年の会

トモグラブイ

議はブラジルで開催されること，また，名称が Biologyーを可能にしたのも凍結により，放射線損傷を抑えることand S
ynchrotron Radiation と変わることを報告し，つづ他，トモグラフィーの結果も示して見せた。

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