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popeetheclown
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Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
X線結晶構造解析とは，生体高分子（タンパク質，RNAなど）を純粋な状態に精製し，特殊な条件で結晶化させ， X線回折データを収集し，逆フーリエ変換することで電子密度を求める方法．要は結晶を作って，X線を当てて形を見る（直接見えるわけではない） #nobel09
2009-10-07 22:52:25
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
まず，受賞者の1人Ada Yonathは，X線結晶構造学者としてずっとリボソームの結晶化を目指していた．「結晶化」という作業は基本的に試行錯誤の世界のため，どうすればうまくいくかは分からない． #nobel09
2009-10-07 22:55:56
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
またリボソームは巨大なため，通常のタンパク質以上に結晶化が困難だった．しかし，Yonathのグループは結晶化条件の探索を粘り強く進めた結果，初めてのリボソーム結晶を得る．これが90年代後半のこと． #nobel09
2009-10-07 22:57:13
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
今回の受賞対象となったリボソームは，全てバクテリア（細菌）のリボソーム．リボソームは，50Sサブユニットと呼ばれる大きな塊と，30Sサブユニットと呼ばれる小さな塊の2つから構成されている． #nobel09
2009-10-07 22:59:04
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
Yonathグループは，30S，50Sともに結晶化を世界に先駆けて成功させたが，構造を決定する部分では後れを取ってしまった．結晶に，X線を当てて回折データを収集しても，それを処理・解釈する必要がある． #nobel09
2009-10-07 23:03:59
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
これは技術的な問題であるが，リボソームが巨大であることがさらに問題を難しくしていた．ここで一歩リードしたのが，もう一人の受賞者Tom Steitzである． #nobel09
2009-10-07 23:06:03
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
この直後に，Yonathらも30Sリボソームの構造を報告する．2000年9月．この2つが世界初の「リボソームの詳細な立体構造」の報告となった． #nobel09
2009-10-07 23:11:07
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
そして，さらにもう1人の受賞者Venki Ramakrishnanも，30Sリボソームと抗生物質との複合体構造を報告する．これが2000年9月25日． #nobel09
2009-10-07 23:19:26
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
Steitzが50S構造の発表が8月14日，Yonathの30Sは9月4日，そしてRamakrishnanの30Sが9月25日．わずか1ヶ月半での発表ラッシュはリボソーム立体構造の決定がどれだけ激しい競争であったかを物語っている #nobel09
2009-10-07 23:21:15
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
しかし，これらの仕事の裏には，惜しくも受賞を逃したHarry Nollerの存在がある．さらに，まだリボソームの部分構造であり，全体＝70Sの構造が決定されるのはこの6年後． #nobel09
2009-10-07 23:23:19
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
続きの説明は僕が家に帰ってからということで．1時間くらいで帰ります．Stay tune!! #nobel09
2009-10-07 23:24:03
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
徹夜明けの僕が語るよ．日本で二番目に早いノーベル化学賞2009解説「リボソームの構造と機能の研究」．質問・ツッコミ・コメント歓迎 タグはこのままで書きます．ログのURLは最後に． #nobel09
2009-10-08 00:47:05
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
ここまでのおさらい．ノーベル化学賞2009はリボソームの構造と機能について．Steitz（シュタイツ）, Yonath（ヨナス）, Ramakrishnan（ラマクリシュナン）の3人が受賞 #nobel09
2009-10-08 00:49:48
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
リボソーム：細胞内にあるタンパク質合成装置．mRNAの情報を読み取り，アミノ酸を順番につなげてタンパク質を作るデコーダ．50Sサブユニットと30Sサブユニットの2つから成る．全体は50S+30S=70S．足し算が合わないのは七不思議の1つ． #nobel09
2009-10-08 00:56:26
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
X線結晶構造解析：生体高分子（タンパク質，DNA，RNAなど）を精製し，特殊な条件で結晶化．これにX線を当てて回折データを集め，コンピュータで色々頑張ると「原子レベルでの」立体構造を決めることができる．でも，決めるまでは試行錯誤だらけの世界． #nobel09
2009-10-08 00:56:53
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
@suponex 構造生物学の意義はhowの部分を生物学にとって最も根本的な部分で答えられることです．例えば，リボソームがmRNAやtRNAとどう結合するか，コドンがなぜ3つずつ順に読まれるのか，なぜ逆に進まないのか．これらを原子レベルで明らかにしたということ． #nobel09
2009-10-08 01:02:03
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
@suponex 3つポケットがあるのは，tRNA結合部位ですね（Aサイト，Pサイト，Eサイト）．今回の授賞の意義とこれからについては，最後に解説したいと思ってます． #nobel09
2009-10-08 01:02:20
@suponex
そこまでわかるものなのか… RT @popeetheclown: @suponex 構造生物学の意義はhowの部分を生物学にとって最も根本的な部分で答えられることです．例えば，リボソームがmRNAやtRNAとどう結合するか，コドンがなぜ3つずつ順に読まれるのか，な... ...
2009-10-08 01:03:24
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
Yonath：50S，30Sの結晶化に世界で初めて成功．また30Sの構造を初めて決定．Steitz：50Sの構造を初めて決定．リボソームサブユニットの構造としても世界初．Ramakrishnan：70Sの構造を初めて決定． #nobel09
2009-10-08 01:05:36
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
ここまではおさらいってことで，さっきの続き．ノーベル賞の枠が4人だったら，確実にもらっていただろうHarry Nollerは何をしたか． #nobel09
2009-10-08 01:07:15
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
RNAは4種類の塩基，タンパク質は20種類のアミノ酸が数珠繋ぎになった「紐」が折り畳まって決まった構造を取っている．構造解析とは，どうやって折り畳まっているか，RNAやタンパク質の並び方や折り畳まり方を決めること． #nobel09
2009-10-08 01:10:47
Hiroshi Sasaki
@popeetheclown
X線結晶構造解析の説明は飛ばしたけれど，X線回折データを色々頑張って処理すると，RNAやタンパク質が持っている電子の雲が紐状に見える．こんな感じ http://bit.ly/fzVxl #nobel09
2009-10-08 01:14:32