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生体分子の気相分光

【はじめに】

近年、生体分子の挙動や機能をミクロな視点から解き明かそうという試みが盛んになっています。そしてそのための第一歩として生体分子の構造解析が重要視され、数多くの実験が報告されてきました。

しかしながら図1に示すように、生体中には多量の水が存在しているため、生体分子の機能や構造について議論する際にはその周囲にある水の影響を考慮しなければなりません。  

 図1.生体分子と水

 

そこでこれらのことを踏まえ、X線回折・中性子線回折が多く用いられるようになりました。結晶化された生体分子は多くの場合結晶水を含むため、その構造解析を行うことで生体分子の微細な水和構造を決定することが出来ます(図2)。

 図2.DNAの結晶構造 (Arai, S. et al., Nucleic Acids Research, 2005, vol. 33, No. 9, 3017)

これらは構造解析をする上では有効な手段ですが、得られる結果は全て結晶中でのデータであり、生体分子は周囲と大きく相互作用していると考えられます。しかし生体分子本来の性質についてより詳細に議論するためには、生体分子が周囲と相互作用しない状況下で構造決定を行うことが不可欠です。

そこで三枝研究室では気相孤立化した生体分子とその水和クラスターを測定対象とし、電子スペクトル・振動スペクトルの測定から微細な構造決定を行ってきました。

 

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