構造生物学
生体分子の構造解析を行う方法としては、以下のようなものがある。
X線結晶構造解析 (現在ではシンクロトロン放射光を用いる)
NMR(核磁気共鳴)
クライオ電子顕微鏡
電子回折
1990年台から2010年位までは、規則正しく配列した結晶に短波長の電磁波を当てる方法(X線結晶構造解析)と、隣り合う原子間の距離と角度を調べていく方法(NMR)が一般的であった。2014年位からは、これらに加えてクライオ電子顕微鏡による単粒子解析や電子回折によって構造決定がされる場合が増加しつつある。
それぞれの解析技術の特徴としては、X線結晶構造解析は、他の手法と比較して圧倒的にスループットが高いかつ高分解能での立体構造決定が可能である。NMRでは、タンパク質の動的情報が得られる。クライオ電子顕微鏡は、巨大なタンパク質複合体の構造決定が可能であることが多く、結晶場に影響されない溶液中での構造が得られることも特徴である。また、クラスタリングを用いることで1度の実験で複数のコンフォメーションの構造決定が可能な場合もある。電子回折による構造解析では荷電性アミノ酸の荷電状態の情報を得ることができること、放射光X線結晶構造解析で使用する結晶よりもさらに小さい結晶(数十~数百nmオーダー)から構造決定が可能であることが特徴である。
タンパク質の立体構造の理論的推定についてはタンパク質構造予測を参照。
構造生物学(こうぞうせいぶつがく、英: structural biology)とは、生物を形作る巨大な生体高分子、特にタンパク質や核酸の立体構造を研究する生物学の一分野。X線または電子線結晶学、NMR、クライオ電子顕微鏡などの技術を用いる。