たんぱく質の X 線結晶構造解析の装置

たんぱく質を精製して結晶にし、強い X 線を当てる。結晶の中のたんぱく質は X 線を回折し、決まった模様の斑点ができる。斑点を解析し、X 線の波の位相を工夫して求めると電子密度の地図が得られ、研究者はそこに原子の模型を当てはめる(RCSB PDB の教材 PDB-101)。PDB に登録された構造の多くは、この方法で決められた。

構造の確かさは結晶の出来に左右され、よい結晶ができないたんぱく質もある。たんぱく質の立体構造を初めて決めたのも X 線解析で、ケンドリューのミオグロビン(1957 年に分解能 6 Å の模型)と、ペルーツのヘモグロビン(1960 年に分解能 5.5 Å)だった。ジャンパーらは 2021 年の論文の冒頭で、1 つの構造を決めるのに数か月から数年かかると述べている。CASP14 の正解にも、X 線結晶構造解析・NMR・クライオ電子顕微鏡で決めた、公開前の新しい構造が使われた。