Picosecond dynamics of proteins and hydration water studied by quasi-elastic neutron scattering

心筋収縮に関わるタンパク質について，中性子準弾性散乱を用いてピコ秒ダイナミクスの測定を行った．その結果，力発生過程を担うF-アクチン及びミオシンS1について，F-アクチン構成原子と水和水の両者の運動性が共にミオシンS1よりも高いことが分かった．これは，両タンパク質の相互作用時に，F-アクチンが積極的に構造を変化させることでミオシンS1結合を促進することを示唆している．また，力発生の制御を担うトロポニンについて，心筋症原因変異によるダイナミクス変化を調べた．その結果，変異によって原子運動の頻度が上がり，振幅が増大することを見出した．これは，運動状態の変化が疾患発症に関係していることを示唆する．以上の一連の実験は，蛋白質機能発現・機能異常の機構解明に資する手段として中性子散乱の有用性を示している．Neutron Biology for Next Generation 201