JAXA｜高品質タンパク質結晶生成実験プロジェクト第4回宇宙実験の実施について

高品質タンパク質結晶生成実験プロジェクト
第4回宇宙実験の実施について

平成16年8月4日

宇宙航空研究開発機構

本日開催された宇宙開発委員会において、下記のとおり報告をいたしました。

高品質タンパク質結晶生成プロジェクト第4回宇宙実験の実施

●打上予定日：: 平成16年8月11日14時02分（日本時間）
●打上時輸送手段：: プログレス補給船（15P）
●帰還予定日：: 平成16年10月19日（予定）
●帰還時輸送手段：: ソユーズ宇宙船（8S）
●実験実施場所：: 国際宇宙ステーション(ロシアサービスモジュール)
●実験実施期間：: 約2ヶ月間
●実験装置：: タンパク質結晶生成装置　3式　（37個の結晶生成用セルを搭載＊¹）、恒温槽（温度保持装置＊²）
●利用機関等：: 理化学研究所
農業生物資源研究所
タンパク3000プロジェクト　大学拠点（3拠点）
蛋白質構造解析コンソーシアムに参加する企業（3社）
その他（JAXA技術開発用タンパク質）
●搭載タンパク質：: 38種類

＊1：GT法28個、JCB(JaxaCrystallization Box) 9個を搭載。（別紙3参照）
＊2：TBU(Thermo-electric Biological Universal)及びAquarius－01参考1参照

第4回宇宙実験の特徴と搭載タンパク質数

●高品質タンパク質結晶生成技術の確立のため、見直し・改善を施して実施（別紙1参照）

●JAXAが開発したタンパク質結晶生成装置及び結晶生成用セルを搭載（別紙2、3参照）

●新たな利用機関の参加；タンパク3000プロジェクト大学拠点（2拠点）

●ロシアサービスモジュール内の恒温槽の利用（参考1参照）

●搭載予定タンパク質数

利用機関	搭載タンパク質数
理化学研究所　　横浜研究所ゲノム科学総合研究センター　　播磨研究所ハイスループットファクトリー　　播磨研究所ストラクチュローム研究グループ	16種類　　4種類　　8種類　　4種類
農業生物資源研究所	3種類
タンパク3000プロジェクト大学拠点(3拠点)	9種類
蛋白質構造解析コンソーシアム(3社)	4種類
JAXA技術開発用タンパク質	6種類
合計	38種類　　順不同

第4回宇宙実験における見直し・改善点

(別紙1)

○タンパク質の純度評価: 地上での条件検討の結果、結晶が生成しないタンパク質について、試料の純度を評価し、搭載可否を決定する。
○結晶取得後のハンドリング支援: 結晶取得後のガラス細管からの結晶の取り出し、及び取り出した結晶の凍結作業について、利用者への支援を実施。
○結晶化溶液条件の改善: 微小重力環境の特徴を活かす粘性の高い溶液条件の適用。また、結晶化溶液条件の検討は複数回実施。（第3回までは1回のみ実施。）
○帰還時の温度変動とキャピラリーのタンパク質溶液減少への対策: 真空容器の開発、真空断熱材による被覆、温度緩衝剤の採用による温度対策の実施。また、溶液減少の少ない手法（ゲルチューブ法）の採用。（別紙2，3参照）

帰還時の温度対策の変遷

(別紙2)

結晶化手法の改良結晶化手法

(別紙3)

恒温槽（温度保持装置）

＜参考1＞

恒温槽（温度保持装置）

第2回及び第3回フライトでは、米国実験棟内の温度恒温槽をNASAより借用したが、第4回フライト以降の実験に対しては、スペースハブ社によるロシアの恒温槽を使った温度保持サービスを利用する。第4回フライトでは、ロシア・サービスモジュールに設置される2種類の恒温槽（TBU*及びAquarius-01）にタンパク質結晶生成装置を搭載予定である。

*TBU: Thermo-electric Biological Universal

JAXA JAXAが開発したタンパク質結晶生成装置

＜参考2＞

真空容器型結晶生成装置の主要諸元

材質	ステンレス（SUS304）
寸法・重量	165 x 90 x 90 mm, 約850±50 g（内容物含まず）
封入方法	蓋部分のボルト(M5)締め（8個）2重O-リング
結晶生成セル最大搭載数	12個
コンテナ内部	結晶生成用セル温度データロガークッション材（結晶生成用セル及び温度データロガー固定用）等を搭載