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現在、タンパク質結晶成長における微小重力環境の有効性については、結晶の浮遊沈降の抑制、対流がないことによって起きる溶質拡散層の形成、不純物拡散層の形成の3つとされています。 溶質拡散層効果を明らかにするために、拡散支配性の強さと結晶品質向上度との相互関係を調べ、効果の出やすい結晶化条件についてガイドラインを作っていきます。また、不純物拡散層効果については、ある特定の不純物について、宇宙での結晶への取り込みの様子と結晶品質との関係を調べることで、微小重力実験を実施する際の試料純度を決定するためのデータとします。 宇宙環境を使ったタンパク質結晶成長実験を行うとき、研究者ごとに、取得したい“結晶のサイズ”“結晶の数”などの要望が異なります。これらを左右するのが、じつはタンパク質結晶化溶液中のタンパク質濃度、沈殿剤濃度なのです。 また、蒸気拡散法の場合、結晶化するまでの時間は、結晶化溶液中の沈殿剤濃度と、リザーバー中の沈殿剤溶液の濃度比にも依存します。つまり何日かけてどのくらいのサイズの結晶をどのくらいの数作るかということは、初期のタンパク質結晶化溶液の濃度と、沈殿剤濃度比によって決められるのです。また、一般的に時間をかけてゆっくり結晶を作ると、大きくて品質のよい結晶ができることも明らかになってきました。 しかし、今回の宇宙実験では、スペースシャトルを利用して16日間という短期間で結晶化実験を行わなければなりません。そのため、できる限り遅い速度で結晶を成長させ、しかも、16日間で確実に十分な大きさの結晶を育成する必要があります。 この相反することを実施するためには、タンパク質溶液と沈殿剤溶液をそれぞれどのような濃度に設定するかということにかかってきます。それは、宇宙実験を成功させるための第一歩であり、最も重要なことなのです。 宇宙開発事業団では、すべてのタンパク質結晶成長宇宙実験を成功させるため、結晶成長に関する研究を行い、宇宙での結晶化手法のガイドライン確立を目指してきました。 今回の実験は、このガイドラインの確立に向け、結晶化条件の設定方法が有効な手法かどうか検証するものです。 最終更新日：2002年12月11日
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