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構造生物学（こうぞうせいぶつがく、英語：structural biology）とは、生物を形作る巨大な生体高分子、特にタンパク質や核酸の立体構造を研究する生物学の一分野。結晶学、NMR などの技術を用いる。 タンパク質の立体構造の理論的推定についてはタンパク質構造予測を参照。 == 歴史と発展 == 光学顕微鏡で観察が可能な細胞、そして構造解析（X線結晶構造解析、NMRなど）が比較的容易な低分子の生体分子（脂肪酸、補酵素など）に関しての分子構造研究は比較的古くから研究が発展していた。特に電子顕微鏡が開発された後は、比較的大型の生体分子（リボゾームなど）程度の大きさの観察が可能になった。 しかし、分子生物学が発展する前の半世紀前までは、まだ生体の主要成分と知られていたタンパク質およびDNAなど核酸の生体高分子の立体構造に関する知識はまだほとんど知られていなかった。 そんな中、1953年にワトソンとクリックが遺伝子の本体であるDNAの構造をX線回折写真などの情報から2重らせんであることを明らかにし（X線回折像を実際に撮影したのはロザリンド・フランクリン）、DNA2重らせん構造に基づいていかにして遺伝情報が子孫に伝わるかが明確に示された。そして提案されたセントラルドグマによって分子生物学は黎明から一挙に飛躍の道を歩み始める。 タンパク質についてはX線回折実験によってえられる回折強度データから位相決定（いそうけってい）するまでのプロセスよりも、単純にタンパク質の結晶化に大量のタンパクが必要であることがネックとなり、当初はミオグロビン、リゾチームなどが試験された。日本で最初に得られたタンパク質立体構造はカツオ心筋のチトクロームcである。 現在は遺伝子工学的に大腸菌発現系で組み換えタンパクを大量に生産でき、またタンパク質結晶化へのプロセスも体系化されてきた。放射光という新しい強力で波長選択可能なX線光源が利用され、ヘンドリクソンによって新たなMAD法という位相法が開発されたことと、セレン化タンパク質の利用が開発されたことで1990年代に解析能力が指数的に増加した。また、この間に得られた回折強度データの処理、位相決定、構造精密化などのプロセスが飛躍的に進歩したソフトウェアとともに、グラフィクス技術を含むコンピュータの性能が指数関数的に向上してきたことから、蛋白質構造データバンク (PDB; http://www.rcsb.org/pdb/) に登録されるタンパク質立体構造は年々増加してきている。また、NMRに関してもコンピュータの発展はもちろんのこと、大腸菌発現系を用いて安定同位体を容易にタンパク質に組み込めるようになったために、分子量5万程度のタンパク質まで扱えるようになってきた。 日本では、2002年度から5年かけて3000種類のタンパク質の立体構造解析を行うことを目標とした『タンパク3000プロジェクト』が行われた。その拠点として世界最大のシンクロトロン放射光施設であるSPring-8（兵庫県佐用郡）とフォトンファクトリー（高エネルギー加速器研究機構、茨城県つくば市）が放射光X線結晶構造解析データ測定に使われ、理化学研究所横浜研究所GSC（神奈川県横浜市）のNMR施設でNMRを使って日本全国の大学、研究機関など構造生物関連の多数の研究グループによって日夜タンパク質の立体構造解析が行われている。 2007年度からは、ターゲットタンパク研究プログラム が進行中である。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「構造生物学」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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