JP2003286100A - Method for crystallizing protein, device therefor and method for seeking protein crystalization condition - Google Patents
Method for crystallizing protein, device therefor and method for seeking protein crystalization conditionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蛋白質の結晶化技
術に係わり、より詳細には、インクジェット方式に基づ
いた蛋白質結晶化方法、蛋白質結晶化装置、及び蛋白質
の結晶化条件の探索方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protein crystallization technique, and more particularly, to a protein crystallization method based on an ink jet method, a protein crystallization apparatus, and a method for searching protein crystallization conditions.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ヒトゲノム並びにその他の生物の
ゲノムのＤＮＡ配列が解明されつつあるが、ＤＮＡがコ
ードしている蛋白質の構造については、先のＤＮＡ配列
から得られる情報はほんの限られたものにすぎない。2. Description of the Related Art In recent years, the DNA sequences of the human genome and the genomes of other organisms have been elucidated, but regarding the structure of the protein encoded by the DNA, the information obtained from the above DNA sequences is very limited. Nothing more.
【０００３】一方、蛋白質の二次元／三次元の構造は、
生体内の基質に対する特異性、活性化の制御、薬に対す
る感受性といった蛋白質の機能を決定する上で重要な要
素であり、蛋白質の機能解析を基に開発される新薬等、
産業分野での幅広い用途が期待されている。On the other hand, the two-dimensional / three-dimensional structure of a protein is
Specific factors for in vivo substrate specificity, activation control, sensitivity to drugs, etc. are important factors in determining protein functions, such as new drugs developed based on protein functional analysis.
It is expected to have a wide range of applications in the industrial field.
【０００４】その蛋白質の構造を解析するためには、Ｘ
線構造解析法等が公知である。Ｘ線構造解析では最も原
子に近いレベルでの解像度で構造を決定することが可能
であるという利点を有する。蛋白質の基本ユニットの分
子構造をＸ線等で解析するためには、その結晶を作製す
る必要がある。蛋白質結晶は、二次元又は三次元構造を
有するが、結晶化させることが可能な蛋白質が限定され
ており、またその方法も条件設定など困難な場合が多い
ことが知られている。To analyze the structure of the protein, X
The line structure analysis method and the like are known. The X-ray structural analysis has an advantage that it is possible to determine the structure with a resolution close to that of atoms. In order to analyze the molecular structure of the basic unit of protein by X-ray or the like, it is necessary to prepare its crystal. Although protein crystals have a two-dimensional or three-dimensional structure, it is known that the proteins that can be crystallized are limited, and the method is often difficult to set such as conditions.
【０００５】例えば、蛋白質分子と静電的相互作用を形
成しやすい親水性の官能基と、疎水性のアルキル鎖とを
併有する分子を、気体−液体界面上に展開させ、形成さ
れた単分子膜の下に水溶液中分散した蛋白質分子が集積
化し、二次元結晶膜を形成させる方法がある。この方法
では、その後、前述の結晶膜を注意深く水面上から越し
取り、基板に固定化する。この方法では結晶する大きさ
の制御が難しく、また基板へ転写する際、水面下で形成
された蛋白質結晶が破壊されやすい問題点が指摘されて
いる。For example, a single molecule formed by developing a molecule having both a hydrophilic functional group that easily forms an electrostatic interaction with a protein molecule and a hydrophobic alkyl chain on a gas-liquid interface. There is a method of forming a two-dimensional crystal film by integrating protein molecules dispersed in an aqueous solution under the film. In this method, thereafter, the above-mentioned crystal film is carefully taken over from the water surface and fixed on the substrate. It has been pointed out that this method has a problem that it is difficult to control the size of crystals and that protein crystals formed under the water surface are easily destroyed when transferred to a substrate.
【０００６】また、石鹸膜を利用した二次元結晶作製法
や、グルコース溶液の重い比重を利用した蛋白質結晶化
法なども公知である。Further, a two-dimensional crystal production method utilizing a soap film and a protein crystallization method utilizing the heavy specific gravity of a glucose solution are also known.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しなしながら、従来の
どの手法も複雑で再現性、一般性に乏しく、効率のよい
蛋白質結晶を作製する一般的な方法は、未だ確立されて
いないというのが現状である。However, it is said that a general method for producing an efficient protein crystal, which is complicated, lacks reproducibility and generality in any of the conventional methods, has not been established yet. The current situation.
【０００８】このような事情に鑑み、本発明者は汎用性
のある、蛋白質の結晶化方法を鋭意研究して本発明の完
成に至った。In view of the above circumstances, the present inventor has earnestly studied a general-purpose protein crystallization method, and completed the present invention.
【０００９】本発明の目的は、汎用性のある蛋白質の結
晶化方法、蛋白質結晶化装置、及び蛋白質結晶化条件の
探索方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a versatile protein crystallization method, a protein crystallization apparatus, and a method for searching for protein crystallization conditions.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の蛋白質の結晶化方法においては、蛋白質を
含有する液滴を、液滴吐出装置を用いて微小なドットサ
イズに制御し、基板の表面に向けてドット形状に吐出す
る一方、前記基板の表面に付着した液滴の形状がほぼ半
球状のまま維持できる雰囲気下に調整し、当該雰囲気下
において、前記液滴を乾燥させることによって前記蛋白
質を結晶化させる。In order to achieve the above object, in the method for crystallizing protein of the present invention, the droplet containing the protein is controlled to a minute dot size by using a droplet discharge device. While ejecting in a dot shape toward the surface of the substrate, the droplets adhering to the surface of the substrate are adjusted to an atmosphere in which the shape of the droplets can be maintained substantially hemispherical, and the droplets are dried in the atmosphere. Thereby crystallizing the protein.
【００１１】かかる方法により、基板上に付着した液滴
はその形状を半球状のまま維持しつつ、液滴の中心から
凝集が始まり、これが結晶種となって結晶化が進行する
ため、良質な蛋白質の単結晶を得ることが可能となる。According to this method, the droplets deposited on the substrate maintain their shape in a hemispherical shape, and agglomeration starts from the center of the droplets, which becomes crystal seeds and progresses crystallization. It becomes possible to obtain a single crystal of protein.
【００１２】好ましくは、前記基板を外界と隔てられた
密閉空間内に配設し、前記密閉空間内の空気の分圧、水
蒸気圧、導入ガスの分圧、及び温度を制御することで、
前記液滴の形状がほぼ半球状のまま維持できる雰囲気を
制御する。Preferably, the substrate is arranged in a closed space separated from the outside world, and the partial pressure of air, the steam pressure, the partial pressure of introduced gas, and the temperature in the closed space are controlled,
An atmosphere is controlled in which the shape of the droplet can be maintained substantially hemispherical.
【００１３】基板上に付着した液滴の形状を半球状とす
るためには、基板付近の雰囲気制御が重要となるためで
ある。This is because it is important to control the atmosphere in the vicinity of the substrate in order to make the droplets deposited on the substrate have a hemispherical shape.
【００１４】好ましくは、前記基板の表面に自己組織化
単分子膜を配向させておくことで、前記表面に吐出され
た液滴の表面張力を制御し、乾燥工程における液滴の形
状をほぼ半球状のまま維持する。Preferably, the self-assembled monolayer is oriented on the surface of the substrate to control the surface tension of the droplets ejected on the surface so that the shape of the droplets in the drying step is substantially hemispherical. Keep the shape.
【００１５】自己組織化単分子膜の疎水作用により、液
滴は半球状の形状を維持しつつ、乾燥させることができ
る。Due to the hydrophobic action of the self-assembled monolayer, the droplets can be dried while maintaining their hemispherical shape.
【００１６】このような自己組織化単分子膜としては、
Ｒ−ＳＨで表されるチオール化合物が好ましい。ここ
で、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。As such a self-assembled monolayer,
A thiol compound represented by R-SH is preferable. Here, R is C n H 2n + 1 , C n F 2n + 1 , C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
【００１７】本発明の蛋白質結晶化装置は、密閉容器内
に収容された基板と、蛋白質を含有する液滴を微小なド
ットサイズに制御して前記基板上に向けてドット形状に
吐出する液滴吐出装置と、前記基板の表面に付着した液
滴の形状がほぼ半球状のまま維持できるように、前記密
閉容器内の雰囲気を制御し、前記液滴を乾燥させること
で、蛋白質を結晶化させる雰囲気制御手段とを備える。The protein crystallizing apparatus of the present invention comprises a substrate housed in a closed container and droplets containing a protein, which are controlled to a minute dot size and ejected in a dot shape onto the substrate. The ejection device and the atmosphere inside the closed container are controlled so that the shape of the droplets attached to the surface of the substrate can be maintained substantially hemispherical, and the droplets are dried to crystallize the protein. Atmosphere control means.
【００１８】かかる構成により、基板上に付着した液滴
はその形状を半球状のまま維持しつつ、液滴の中心から
凝集が始まり、これが結晶種となって結晶化が進行する
ため、良質な蛋白質の単結晶を得ることが可能となる。With this structure, the droplets attached to the substrate maintain their shape in a hemispherical shape, and agglomeration starts from the center of the droplets, which becomes crystal seeds and progresses crystallization. It becomes possible to obtain a single crystal of protein.
【００１９】好ましくは、前記雰囲気制御手段は、前記
密閉空間内の空気の分圧、水蒸気圧、導入ガスの分圧、
及び温度を制御することで、前記液滴の形状がほぼ半球
状のまま維持できる雰囲気を制御する。Preferably, the atmosphere control means is a partial pressure of air in the closed space, a water vapor pressure, a partial pressure of introduced gas,
By controlling the temperature and the temperature, the atmosphere in which the shape of the droplet can be maintained substantially hemispherical is controlled.
【００２０】基板上に付着した液滴の形状を半球状とす
るためには、基板付近の雰囲気制御が重要となるためで
ある。This is because it is important to control the atmosphere in the vicinity of the substrate in order to make the droplets deposited on the substrate have a hemispherical shape.
【００２１】好ましくは、前記基板の表面に自己組織化
単分子膜を配向させておくことで、前記表面に吐出され
た液滴の表面張力を制御し、乾燥工程における液滴の形
状をほぼ半球状のまま維持する。Preferably, the self-assembled monolayer is orientated on the surface of the substrate to control the surface tension of the droplets ejected on the surface so that the shape of the droplets in the drying step is substantially hemispherical. Keep the shape.
【００２２】自己組織化単分子膜の疎水作用により、液
滴は半球状の形状を維持しつつ、乾燥させることができ
る。Due to the hydrophobic action of the self-assembled monolayer, the droplets can be dried while maintaining their hemispherical shape.
【００２３】このような自己組織化単分子膜としては、
Ｒ−ＳＨで表されるチオール化合物が好ましい。ここ
で、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。As such a self-assembled monolayer,
A thiol compound represented by R-SH is preferable. Here, R is C n H 2n + 1 , C n F 2n + 1 , C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
【００２４】本発明における蛋白質結晶化条件の探索方
法では、蛋白質を含有する液滴を、液滴吐出装置を用い
て基板の表面に向けてドット形状に吐出し、前記蛋白質
が結晶化するように、前記基板付近の雰囲気及び基板表
面の撥水性を調整し、前記基板の表面に残留する結晶化
蛋白質の有無を確認することにより、蛋白質の結晶化条
件を探索する。In the protein crystallization condition searching method of the present invention, a droplet containing a protein is ejected in a dot shape toward the surface of a substrate by using a droplet ejection device so that the protein is crystallized. The crystallization conditions of the protein are searched by adjusting the atmosphere near the substrate and the water repellency of the substrate surface and confirming the presence or absence of the crystallized protein remaining on the surface of the substrate.
【００２５】基板上に付着した液滴を乾燥させ、蛋白質
を結晶化するには、液滴の形状を半球状のままに維持す
る必要があり、そのためには基板付近の雰囲気制御と、
基板表面の適度な撥水性が重要となるためである。In order to dry the droplets adhering to the substrate and crystallize the protein, it is necessary to maintain the droplet shape as a hemispherical shape. For that purpose, the atmosphere control in the vicinity of the substrate and
This is because proper water repellency of the substrate surface is important.
【００２６】好ましくは、前記基板を外界と隔てられた
密閉空間内に配設し、前記基板の表面に付着した液滴の
形状がほぼ半球状のまま維持できるように、前記密閉空
間内の空気の分圧、水蒸気圧、及び導入ガスの分圧の条
件を探索する。[0026] Preferably, the substrate is arranged in a closed space separated from the outside world, and the air in the closed space is maintained so that the shape of the droplets adhering to the surface of the substrate can be maintained substantially hemispherical. The conditions of the partial pressure, the water vapor pressure, and the partial pressure of the introduced gas are searched.
【００２７】液滴の形状を半球状のままに維持するに
は、密閉空間内の空気の分圧、水蒸気圧、及び導入ガス
の分圧が重要となる。In order to maintain the shape of the droplet in a hemispherical shape, the partial pressure of air, the water vapor pressure, and the partial pressure of the introduced gas in the closed space are important.
【００２８】好ましくは、前記基板の表面に自己組織化
単分子膜を配向し、前記基板の表面に付着した液滴の形
状がほぼ半球状のまま維持できるように、前記基板表面
の撥水性の条件を探索する。Preferably, the self-assembled monolayer is oriented on the surface of the substrate, and the water repellency of the surface of the substrate is maintained so that the shape of the droplets attached to the surface of the substrate can be maintained substantially hemispherical. Search for conditions.
【００２９】自己組織化単分子膜の疎水作用により、液
滴は半球状の形状を維持しつつ、乾燥させることができ
る。Due to the hydrophobic action of the self-assembled monolayer, the droplets can be dried while maintaining their hemispherical shape.
【００３０】このような自己組織化単分子膜としては、
Ｒ−ＳＨで表されるチオール化合物が好ましい。ここ
で、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。As such a self-assembled monolayer,
A thiol compound represented by R-SH is preferable. Here, R is C n H 2n + 1 , C n F 2n + 1 , C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
【００３１】好ましくは、前記基板の表面に付着した液
滴の形状がほぼ半球状のまま維持できるように、前記密
閉空間内の温度条件を探索する。Preferably, the temperature condition in the closed space is searched so that the shape of the liquid droplets attached to the surface of the substrate can be maintained in a substantially hemispherical shape.
【００３２】液滴の形状を半球状のままに維持するに
は、密閉空間内の温度が重要となる。In order to maintain the shape of the droplet as a hemisphere, the temperature in the closed space is important.
【００３３】好ましくは、前記基板の表面に付着した液
滴の形状がほぼ半球状のまま維持できるように、前記液
滴吐出装置から吐出される液滴のドットサイズの条件を
探索する。Preferably, the dot size condition of the droplets discharged from the droplet discharge device is searched so that the shape of the droplets attached to the surface of the substrate can be maintained in a substantially hemispherical shape.
【００３４】液滴の形状を半球状のままに維持するに
は、液滴吐出装置から吐出される液滴のドットサイズが
重要となる。In order to maintain the shape of the droplet in a hemispherical shape, the dot size of the droplet discharged from the droplet discharge device is important.
【００３５】[0035]
【発明の実施の形態】以下、各図を参照して本実施形態
について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present embodiment will be described below with reference to the drawings.
【００３６】図１は本実施形態の蛋白質結晶化装置１０
０の構成図である。同装置１００は、被結晶化蛋白質を
含有する液滴を乾燥させるための基板１０を載置する載
置台１５と、基板１０を載置台１５に搬送する一方で、
後述する蛋白質の結晶化工程が終了した時点で載置台１
５から基板１０を撤去するための移動機構を備えた基板
供給排出装置２０と、蛋白質を含有する液滴を基板１０
上へ吐出制御する液滴吐出装置（インクジェットヘッ
ド）３０とを含んで構成されている。同装置１００は、
外壁４０及び内壁５０によりその周囲を包囲されてお
り、内壁５０で包囲されたチャンバー６０の内部は、装
置外部の雰囲気と十分に遮断されている。FIG. 1 shows a protein crystallizing apparatus 10 of this embodiment.
It is a block diagram of 0. The apparatus 100 includes a mounting table 15 on which a substrate 10 for drying droplets containing a protein to be crystallized is mounted, and the substrate 10 is conveyed to the mounting table 15 while
When the protein crystallization process described below is completed, the mounting table 1
5, a substrate supply / discharge device 20 equipped with a moving mechanism for removing the substrate 10 from the substrate 5, and a droplet containing a protein
It is configured to include a droplet discharge device (inkjet head) 30 that controls discharge upward. The device 100 is
The outer wall 40 and the inner wall 50 surround the periphery thereof, and the inside of the chamber 60 surrounded by the inner wall 50 is sufficiently shielded from the atmosphere outside the apparatus.
【００３７】チャンバー６０の内部は、結晶化に適する
条件を探索するため、さらには、その条件に適合させる
ために、内部の雰囲気を制御する必要があり、チャンバ
ー６０内の気体の種類、その気体の分圧や水蒸気圧を調
整するための雰囲気制御手段として、アルゴン等の不活
性ガスの導入管４２及び排出管４４が設けられている。
また、載置台１５の下端部には温度調整手段７０が装備
されており、熱伝導により載置台１５を通じて基板１０
の表面温度をコントロールできるように構成されてい
る。基板１０近傍の空気の分圧、水蒸気圧、及び導入ガ
スの分圧を適正に制御するには、基板１０近傍の温度制
御も重要であるから、温度調整手段７０は雰囲気制御手
段としても機能する。Inside the chamber 60, it is necessary to control the internal atmosphere in order to search for a condition suitable for crystallization and further to meet the condition. As an atmosphere control means for adjusting the partial pressure and the water vapor pressure, an inlet pipe 42 and an exhaust pipe 44 for an inert gas such as argon are provided.
Further, a temperature adjusting means 70 is provided at the lower end of the mounting table 15, and the substrate 10 is passed through the mounting table 15 by heat conduction.
It is configured to control the surface temperature of. Since the temperature control in the vicinity of the substrate 10 is important in order to properly control the partial pressure of air, the water vapor pressure, and the partial pressure of the introduced gas in the vicinity of the substrate 10, the temperature adjusting means 70 also functions as an atmosphere control means. ..
【００３８】基板１０は、特に限定されるものではない
が、表面が金属材質のものが好ましく、例えば、金（Ａ
ｕ）が好適である。その他の金属としては、後述する硫
黄化合物を化学的に吸着し得る銀（Ａｇ）、銅（Ｃ
ｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム−砒素（Ｇａ−Ａ
ｓ）等の金属を利用することができる。基板１０は基板
供給排出装置２０により搬送され、置台１５の上に載置
された後、インクジェット方式により蛋白質を含有する
溶液で表面処理され、蛋白質の結晶化が終了した後に、
基板供給排出装置２０によって蛋白質結晶化装置１００
の外部に排出される。The substrate 10 is not particularly limited, but it is preferable that the surface of the substrate 10 is made of a metal material such as gold (A).
u) is preferred. Other metals include silver (Ag), copper (C) that can chemically adsorb a sulfur compound described later.
u), indium (In), gallium-arsenic (Ga-A)
Metals such as s) can be used. The substrate 10 is conveyed by the substrate supply / discharge device 20, placed on the table 15, and then surface-treated with a solution containing a protein by an inkjet method, and after crystallization of the protein is completed,
The substrate supply / discharge device 20 allows the protein crystallization device 100.
Is discharged to the outside.
【００３９】ここで、本発明で使用する用語「インクジ
ェット方式」とは、電気エネルギーを機械エネルギーに
変換する電気機械変換素子や発熱抵抗体を有する発熱素
子等の電気熱変換体を利用する液滴を吐出させる方式の
ことをいう。本発明では、特に、電気機械変換素子を利
用することが望ましい。電気機械変換素子は電圧印加に
より結晶構造が歪み、吐出エネルギーを、後述するよう
に、蛋白質を含有する溶液に付与して液滴を飛翔させ
て、固体基板の表面に前記溶液をドット形状に吐出させ
る。発熱抵抗体を利用する類型では、溶液が瞬間的に高
温度となり、蛋白質の変性を誘発するおそれがある。Here, the term "ink jet method" used in the present invention is a droplet utilizing an electrothermal converter such as an electromechanical conversion element for converting electric energy into mechanical energy or a heating element having a heating resistor. It means a method of ejecting. In the present invention, it is particularly desirable to use an electromechanical conversion element. The crystal structure of the electromechanical conversion element is distorted by voltage application, and ejection energy is applied to a solution containing protein to eject droplets, and the solution is ejected in a dot shape on the surface of a solid substrate, as described later. Let In the type using a heat-generating resistor, the temperature of the solution momentarily rises, which may induce protein denaturation.
【００４０】図２は基板１０上にスピンコートされた液
膜の乾燥工程を説明するための図である。同図に示すよ
うに、基板１０上にスピンコートにて塗布された液膜の
乾燥時間は、およそ１分程度であり、その後、熱キュア
リング工程を行うことにより、液膜が完全に除去され
る。その乾燥は、液膜の最表面のみが受ける蒸気圧のみ
に左右される。FIG. 2 is a view for explaining the drying process of the liquid film spin-coated on the substrate 10. As shown in the figure, the drying time of the liquid film applied by spin coating on the substrate 10 is about 1 minute, and then the thermal curing process is performed to completely remove the liquid film. It The drying depends only on the vapor pressure applied only to the outermost surface of the liquid film.
【００４１】そして、基板１０上に平坦に存在する液膜
が流動しながら乾燥が進行する過程において、基板表面
の濡れ性も大きな影響を受ける。例えば、基板表面が蛋
白質を含む液滴と濡れ易い場合、つまり、親水性の場合
は、液滴が表面との相互作用が強くなるため、乾燥中に
おける液膜自体の流動性が妨げられる。その結果とし
て、液膜中における蛋白質濃度が結晶化するために必要
な過飽和状態を液滴の均一状態を保持したまま調整する
のは困難な状況となる。The wettability of the substrate surface is also greatly affected in the process of drying while the liquid film that exists flat on the substrate 10 flows. For example, when the surface of the substrate is easily wet with the droplet containing the protein, that is, when the surface of the substrate is hydrophilic, the interaction of the droplet with the surface becomes strong, so that the fluidity of the liquid film itself during drying is hindered. As a result, it becomes difficult to adjust the supersaturated state required for crystallization of the protein concentration in the liquid film while maintaining the uniform state of the droplets.
【００４２】これに対し、図３はインクジェット方式に
より基板１０の表面に形成された、被結晶化蛋白質を含
有する半球状の液滴の乾燥を説明するための図である。
インクジェット方式により形成された液滴の乾燥時間は
短いもので、１０数秒、長いもので１時間ほどが必要と
される。そして、本発明に適する液滴の乾燥としては、
インクジェット方式によって形成されるマイクロドット
内で起こる特異的乾燥プロセスによって液体中に溶解又
は分散している溶質である蛋白質が溶液蒸発に伴って、
液滴の中心から凝集し結晶化することが必要である。On the other hand, FIG. 3 is a diagram for explaining the drying of hemispherical droplets containing the protein to be crystallized, which are formed on the surface of the substrate 10 by the ink jet method.
The drying time of the droplets formed by the inkjet method is short, 10 to several seconds, and long is about 1 hour. And as the drying of the droplets suitable for the present invention,
With the evaporation of the solution, the protein, which is a solute that is dissolved or dispersed in the liquid by the specific drying process that occurs inside the microdots formed by the inkjet method,
It is necessary to aggregate and crystallize from the center of the droplet.
【００４３】その結晶化過程では、基板の表面状態、液
滴の形状とそのドットサイズ、並びにその表面張力、近
傍の蒸気圧、さらには液滴内部の圧力のバランスに依存
する。特に、基板表面に沿って液滴流動が進む際に横毛
管力と呼ばれる力が大きな影響を及し、その横毛管力が
液滴の表面張力の大きさに影響される。The crystallization process depends on the surface condition of the substrate, the shape of the droplet and its dot size, its surface tension, the vapor pressure in the vicinity, and the balance of the pressure inside the droplet. In particular, a force called a lateral capillary force has a great influence when the flow of the droplet advances along the surface of the substrate, and the lateral capillary force is influenced by the magnitude of the surface tension of the droplet.
【００４４】例えば、親水性の基板上に蛋白質溶液より
なるマイクロ量の微小液体をインクジェット方式によっ
て連続的に吐出させる場合を考えてみる。吐出させ、被
吐出材である基板に着弾、静止した微小液滴の直径は約
１０μｍ乃至５０μｍであり、被吐出材である基板表面
上にて乾燥し始める。Consider, for example, a case where a micro amount of a micro liquid consisting of a protein solution is continuously ejected on a hydrophilic substrate by an ink jet method. The diameter of fine droplets that have been discharged and landed on the substrate that is the material to be ejected and are still is about 10 μm to 50 μm, and start drying on the surface of the substrate that is the material to be discharged.
【００４５】その乾燥プロセスは、前述したスピンコー
ト法などによって形成される、通常の表面に拡散した液
体薄膜の乾燥とは明確に相違し、溶液の種類、液滴のド
ットサイズ、乾燥条件（温度を含む）によって大きく変
動する。そして、親水性の基板に付着した液滴は、その
形状は平坦に近く、前述の横毛管力により液滴の中心か
ら溶質である蛋白質が凝集しずらい。The drying process is distinctly different from the usual drying of the liquid thin film diffused on the surface, which is formed by the above-mentioned spin coating method, and the type of the solution, the dot size of the liquid droplets, the drying conditions (temperature). (Including) will vary greatly. The droplets attached to the hydrophilic substrate are almost flat in shape, and the solute protein is less likely to aggregate from the center of the droplets due to the above-mentioned lateral capillary force.
【００４６】これとは逆に、基板表面を疎水化処理した
表面を有する基板に液滴を形成させると、液滴乾燥時で
の液滴流動がスムーズに行われ、液滴の乾燥時での蛋白
質濃度も過飽和状態を形成しやすく、液滴乾燥による蛋
白質の単結晶が高品質な状態で形成される。また、基板
表面での流体流動をスムーズにすることで、液滴の曲率
も保持、またはさらに大きくできる。On the contrary, when the droplets are formed on the substrate having the surface of the substrate that has been subjected to the hydrophobic treatment, the droplets flow smoothly during the drying of the droplets, and the droplets are dried. The protein concentration also tends to form a supersaturated state, and a single crystal of protein is formed in a high quality state by droplet drying. Further, by smoothing the fluid flow on the surface of the substrate, the curvature of the droplet can be maintained or further increased.
【００４７】本発明による蛋白質の結晶化過程では、液
滴が半球形に近い形態で乾燥し、液滴の中心から凝集が
始まり、これが結晶種となって結晶化が進行する。特
に、インクジェット方式により形成された、蛋白質を含
有する液滴が基板表面の疎水性との関連において、その
形状を半球形として維持しならが、過飽和状態を保持し
たままその液滴の中心から凝集して結晶化する工程が望
ましい。In the crystallization process of the protein according to the present invention, the droplets are dried in a shape close to a hemisphere, aggregation starts from the center of the droplets, and this becomes crystal seeds and crystallization proceeds. In particular, the droplets containing the protein formed by the inkjet method should be maintained in a hemispherical shape in relation to the hydrophobicity of the substrate surface, but aggregated from the center of the droplet while maintaining a supersaturated state. The step of crystallization is desirable.
【００４８】本発明に利用される基板１０の表面は、蛋
白質の結晶化を容易にならしめるため、疎水化処理され
ていることが必要である。自己組織単分子膜により疎水
化処理されていることが、特に、本発明による結晶化方
法には適する。ここで、自己組織化単分子膜とは、溶液
中又は揮発性条件の下で、金等の金属表面の自発的に吸
着し、単分子膜を形成し、この自発的な化学的吸着によ
って作製される膜のことをいう。The surface of the substrate 10 used in the present invention needs to be hydrophobized in order to facilitate crystallization of proteins. The hydrophobic treatment with the self-assembled monolayer is particularly suitable for the crystallization method of the present invention. Here, a self-assembled monolayer is formed by the spontaneous chemisorption by spontaneously adsorbing the surface of a metal such as gold to form a monolayer in a solution or under volatile conditions. Refers to the film that is formed.
【００４９】図４は、本発明に好適な基板１０の表面の
状態を説明するための図である。同図に示すように、基
板１０の表面は金薄膜１０ａによって被覆されており、
その表面には自己組織化単分子膜１２で表面処理されて
いる。自己組織化単分子膜１２は、硫黄化合物、具体的
には、ＳＨ基（チオール基）を有するチオール化合物
（以下、「Ｒ−ＳＨ」で表す。）が好ましい。より具体
的には、上述のＲ−ＳＨのＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ
２ｎ+１、ＣｎＨ２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基を
有することが好ましい。ここでｎ及びｍが各々独立な整
数である。金薄膜１０ａに配向するチオール化合物の単
分子膜１２の膜厚は非常に薄く、数ナノメートルであ
る。このチオール化合物は非常に緻密に集合化するの
で、水分子等の低分子がチオール化合物に侵入すること
がない。そのため、このチオール化合物のＲ基にフッ素
系の官能基が存在するため、基板１０の表面は撥水性と
なる。FIG. 4 is a diagram for explaining the state of the surface of the substrate 10 suitable for the present invention. As shown in the figure, the surface of the substrate 10 is covered with a gold thin film 10a,
The surface is treated with a self-assembled monolayer 12. The self-assembled monolayer 12 is preferably a sulfur compound, specifically, a thiol compound having an SH group (thiol group) (hereinafter, represented by "R-SH"). More specifically, R in the aforementioned R-SH is C n H 2n + 1, C n F
It is preferred to have the 2n + 1, C n H 2n + 1 -C m F 2m + 1 group represented by. Here, n and m are independent integers. The film thickness of the monomolecular film 12 of the thiol compound oriented on the gold thin film 10a is very thin, and is several nanometers. Since this thiol compound aggregates very densely, low molecules such as water molecules do not enter the thiol compound. Therefore, since the fluorine group is present in the R group of this thiol compound, the surface of the substrate 10 becomes water repellent.
【００５０】次に、蛋白質を含有する液滴の結晶化に影
響を及ぼす雰囲気について説明する。前述のように、イ
ンクジェット方式により結晶化条件に適した適度なドッ
トサイズに形成された液滴の乾燥は、その液滴近傍の特
定気体の蒸気圧に影響を受ける。そのため、液滴近傍の
雰囲気（空気の分圧、水蒸気圧、導入ガスの分圧、及び
温度条件）を結晶化に適するように制御する必要があ
る。蛋白質結晶化装置１００に備えられた雰囲気制御手
段としてのガス導入管４２及び排出管４４を通じて、チ
ャンバー６０内の空気の分圧、水蒸気圧、導入ガスの分
圧を制御するとともに、温度調整手段７０を通じて基板
１０近傍の雰囲気温度の調整を行うことにより、蛋白質
の結晶化に適した環境を実現することができる。Next, the atmosphere that affects the crystallization of the droplets containing the protein will be described. As described above, the drying of the droplet formed by the inkjet method into a suitable dot size suitable for the crystallization condition is affected by the vapor pressure of the specific gas near the droplet. Therefore, it is necessary to control the atmosphere (partial pressure of air, water vapor pressure, partial pressure of introduced gas, and temperature conditions) near the droplets so as to be suitable for crystallization. Through the gas introduction pipe 42 and the discharge pipe 44 as the atmosphere control means provided in the protein crystallization apparatus 100, the partial pressure of air, the water vapor pressure and the partial pressure of the introduced gas in the chamber 60 are controlled, and the temperature adjusting means 70 is also provided. By adjusting the atmospheric temperature in the vicinity of the substrate 10 through, it is possible to realize an environment suitable for protein crystallization.
【００５１】図６は、本発明による蛋白質の結晶化方法
の手順を記述する工程図である。まず、被結晶化蛋白質
を含有する液滴をインクジェット方式により吐出させ
て、疎水化処理された基板１０の表面上に半球状のマイ
クロドットを形成する（Ｓ１０）。この際、蛋白質を含
有する溶液の粘度は、１０ｃＰｓ〜３０ｃＰｓであるこ
とが望ましい。また、当該溶液の粘度、表面張力、液滴
の吐出調整のために、各種の添加剤を混入することが好
ましい。FIG. 6 is a process chart describing the procedure of the protein crystallization method according to the present invention. First, a droplet containing a protein to be crystallized is ejected by an inkjet method to form hemispherical microdots on the surface of the substrate 10 that has been subjected to the hydrophobic treatment (S10). At this time, the viscosity of the protein-containing solution is preferably 10 cPs to 30 cPs. Further, it is preferable to mix various additives in order to adjust the viscosity of the solution, the surface tension, and the ejection of droplets.
【００５２】次いで、被結晶蛋白質に対して予め決めら
れた結晶化に適する乾燥条件を設定する（Ｓ２０）。こ
の乾燥条件としては、例えば、温度、周辺雰囲気等のパ
ラメータを、蛋白質の種類に応じて変化させることによ
り、後述する探索方法により適する乾燥条件を求めるこ
とが可能である。最後に、上記の設定した乾燥条件にて
乾燥を実行することにより、蛋白質の結晶化を進行せし
める（Ｓ３０）。乾燥後、基板１０上に形成された蛋白
質を、基板１０とともに取り出して、目的とする結晶化
蛋白質を得ることができる。Next, a predetermined drying condition suitable for crystallization is set for the protein to be crystallized (S20). As this drying condition, for example, by changing parameters such as temperature and ambient atmosphere according to the type of protein, it is possible to obtain a suitable drying condition by the search method described later. Finally, the protein is crystallized by performing the drying under the drying conditions set above (S30). After drying, the protein formed on the substrate 10 can be taken out together with the substrate 10 to obtain the target crystallized protein.
【００５３】さらに、上述した本発明の蛋白質の結晶化
方法を利用し、各種蛋白質に対して結晶化条件を探索す
ることができる。その際に、蛋白質の結晶化条件を探索
するためには、乾燥条件を支配する要因である温度、表
面の濡れ性、液滴のサイズ等のパラメータを変動させる
ことにより、蛋白質の性質に応じた乾燥条件を探索する
ことができる。Further, by utilizing the above-described protein crystallization method of the present invention, crystallization conditions can be searched for various proteins. At that time, in order to search for protein crystallization conditions, parameters such as temperature, surface wettability, and droplet size, which are factors governing drying conditions, were varied to determine the properties of the protein. The drying conditions can be searched.
【００５４】図７は、蛋白質の結晶化条件の探索手順を
記述する工程図である。まず、液滴吐出装置３０を用い
て、予め設定された液滴のサイズになるように、基板１
０に対して蛋白質が含有する溶液を吐出させる（Ｓ１０
０）。その際、図５に示すように、基板１０には、乾燥
条件を変化させる数に対応した断面半球状（若しくは断
面Ｕ字状）の溝８０を有するものを利用することが好ま
しく、基板１０の表面は、前述したように、疎水化処理
されていることが好ましい。そして、各々の溝８０に対
して一定サイズの液滴を吐出させる。次いで、各々の溝
８０に吐出された液滴の乾燥条件を変化させて（Ｓ２０
０）、蛋白質の結晶化の有無を確認する（Ｓ３００）。FIG. 7 is a process chart describing the procedure for searching for protein crystallization conditions. First, using the droplet discharge device 30, the substrate 1 is adjusted so as to have a preset droplet size.
The protein solution is discharged to 0 (S10).
0). At that time, as shown in FIG. 5, it is preferable to use a substrate 10 having a groove 80 having a hemispherical cross-section (or a U-shaped cross-section) corresponding to the number of changing drying conditions. As described above, the surface is preferably hydrophobized. Then, a droplet of a certain size is ejected to each groove 80. Next, the drying condition of the droplets discharged into each groove 80 is changed (S20
0), it is confirmed whether or not the protein is crystallized (S300).
【００５５】蛋白質結晶化条件の評価として、結晶化の
有無を確認する際、結晶のサイズが０．１μｍ以上であ
るとき、その乾燥条件は良好な条件といえる。なぜなら
ば、０．１μｍ以上の結晶サイズがないと、Ｘ線構造解
析に適さないからである。As an evaluation of protein crystallization conditions, when confirming the presence or absence of crystallization, when the crystal size is 0.1 μm or more, the drying conditions can be said to be good conditions. This is because if there is no crystal size of 0.1 μm or more, it is not suitable for X-ray structure analysis.
【００５６】かかる方法により、結晶化を欲する蛋白質
の種類に応じて、液滴のサイズ、乾燥温度、チャンバー
６０の内部の雰囲気を制御することにより、各々の蛋白
質についての結晶化条件を探索することが可能となる。By such a method, the crystallization conditions for each protein are searched by controlling the droplet size, the drying temperature, and the atmosphere inside the chamber 60 according to the type of protein desired to be crystallized. Is possible.
【００５７】以上より、本発明にかかる蛋白質の結晶化
方法は、特定の蛋白質に対してではなく、多くの蛋白質
に対して汎用性のある結晶化方法を提供するものであ
る。As described above, the protein crystallization method according to the present invention provides a versatile crystallization method for many proteins, not for specific proteins.
【００５８】[実施例]ここでは、分子量約６５０００の
ストレプトアヴィジンと呼ばれる蛋白質分子について本
発明者が行った結晶化の事例を報告するが、当該蛋白質
に限らず、その他の数多の蛋白質にも適用可能である。[Example] Here, an example of crystallization performed by the present inventor for a protein molecule called streptavidin having a molecular weight of about 65,000 will be reported, but the present invention is not limited to the protein, and various other proteins are also reported. Is also applicable.
【００５９】このストレプトアヴィジン分子は４つのサ
ブユニットから形成され、各サブユニットにある結合部
位はビオチンと呼ばれる分子（ビタミンＨと同じ構造）
と非常に安定な非共有的相互作用に基づく結合（例え
ば、水素結合、疎水性相互作用など）を形成する。その
結合定数は１０の１５乗に相当する。This streptavidin molecule is formed from four subunits, and the binding site in each subunit is a molecule called biotin (same structure as vitamin H).
And forms a very stable non-covalent interaction-based bond (eg, hydrogen bond, hydrophobic interaction, etc.). The coupling constant corresponds to 10 15th power.
【００６０】前記蛋白質１ｍｇを１ｍｌ中の１００ｍＭ
Ｔｒｉｓ緩衝液（ｐＨ ８．０）に溶解させ、約５度
にて半日保存したのち、液滴吐出装置３０にて被結晶化
蛋白質を含有する蛋白質溶液の吐出を行った。その際、
溶液中には表面張力調整、インクジェット方式による吐
出条件緩和のため、エチレングリコール系添加物、グル
コース誘導体、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の水溶性有機溶媒等
を少量混合させてもよい。さらに、液体の表面張力は、
おおそよ３５ｍＮ/ｍになるように調整することが好ま
しい。1 mg of the above protein was added to 100 mM in 1 ml.
The solution was dissolved in Tris buffer (pH 8.0) and stored at about 5 ° C. for half a day, and then the protein solution containing the protein to be crystallized was discharged by the droplet discharge device 30. that time,
A small amount of an ethylene glycol-based additive, a glucose derivative, a water-soluble organic solvent such as DMF or DMSO, or the like may be mixed in the solution in order to adjust the surface tension or relax the ejection conditions by the inkjet method. Furthermore, the surface tension of the liquid is
It is preferable to adjust to about 35 mN / m.
【００６１】このように調整した蛋白質溶液を、蛋白質
結晶化装置１００にて、フッ素系自己組織化膜にて疎水
化処理された金基板１０の表面上に吐出させると、表面
にて３０μｍ前後の大きさの液滴が急速に乾燥し、形状
が縮小化していく様子が観察できた。その乾燥直後、基
板１０の表面に残留する薄い蛋白質結晶片の存在が確認
できた。When the protein solution thus prepared was discharged onto the surface of the gold substrate 10 which had been hydrophobized by the fluorine-based self-assembled film in the protein crystallizing apparatus 100, the surface of the surface was about 30 μm. It was observed that the size of the droplet dried rapidly and the shape of the droplet decreased. Immediately after the drying, the presence of thin protein crystal fragments remaining on the surface of the substrate 10 was confirmed.
【００６２】このインクジェット方式によるマイクロド
ット形成から蛋白質結晶膜（又は酵素結晶膜）を得る方
法によって、例えば、従来結晶化が困難であった蛋白質
分子が容易に結晶化でき、かつ、微小のマイクロパター
ンとして形成可能である。それらの結晶膜は容易にＸ線
結晶解析等、構造解析装置にて分析可能である。By the method of obtaining a protein crystal film (or an enzyme crystal film) from the formation of microdots by the ink jet method, for example, protein molecules which have been difficult to crystallize can be easily crystallized and a micropattern Can be formed as. Those crystal films can be easily analyzed by a structure analysis device such as X-ray crystal analysis.
【００６３】[0063]
【発明の効果】従来、複雑で再現性、一般性に乏しく、
効率よい蛋白質結晶を作製する一般的な方法がなかった
が、本発明によれば、インクジェット方式を利用して、
簡単に蛋白質の結晶膜がマイクロパターンとして短時間
に多数、形成されることが可能になった。また、本発明
による方法によれば、蛋白質の構造解析、または生体活
性試験等が非常に高効率に実行可能である。EFFECT OF THE INVENTION Conventionally, it is complicated, poor in reproducibility and generality.
Although there was no general method for producing an efficient protein crystal, according to the present invention, an inkjet method is used to
It has become possible to easily form a large number of protein crystal films as micro patterns in a short time. Further, according to the method of the present invention, protein structural analysis, bioactivity test and the like can be carried out with extremely high efficiency.
【図１】本発明の蛋白質結晶化装置の構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a protein crystallizing apparatus of the present invention.
【図２】基板上にスピンコートにて形成された液膜の乾
燥工程を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a drying step of a liquid film formed by spin coating on a substrate.
【図３】インクジェット方式にて形成された液滴の乾燥
工程を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a drying process of droplets formed by an inkjet method.
【図４】蛋白質の結晶化を行うための基板表面の状態を
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a state of a substrate surface for crystallizing a protein.
【図５】本発明の蛋白質の結晶化条件の探索に用いられ
る基板の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a substrate used for searching protein crystallization conditions of the present invention.
【図６】本発明による蛋白質の結晶化方法の手順を記述
する工程図である。FIG. 6 is a process chart which describes the procedure of a protein crystallization method according to the present invention.
【図７】本発明による蛋白質の結晶化条件の探索手順を
記述する工程図である。FIG. 7 is a process diagram describing a search procedure for protein crystallization conditions according to the present invention.
１０…基板 １０ａ…金薄膜 １２…自己組織化単分子膜 ２０…基板供給排出手段 ３０…液滴吐出装置 ４０…外壁 ４２…気体導入管 ４４…気体排出管 ５０…内壁 ６０…チャンバー ８０…溝 １００…蛋白質結晶化装置 10 ... Substrate 10a ... Gold thin film 12 ... Self-assembled monolayer 20 ... Substrate supply / discharge means 30 ... Droplet discharging device 40 ... Outer wall 42 ... Gas introduction tube 44 ... Gas discharge pipe 50 ... Inner wall 60 ... Chamber 80 ... Groove 100 ... Protein Crystallizer
Claims (15)
を用いて微小なドットサイズに制御し、基板の表面に向
けてドット形状に吐出する一方、 前記基板の表面に付着した液滴の形状がほぼ半球状のま
ま維持できる雰囲気下に調整し、 当該雰囲気下において、前記液滴を乾燥させることによ
って前記蛋白質を結晶化させる、蛋白質の結晶化方法。1. A droplet containing a protein, which is ejected in a dot shape toward a surface of a substrate while controlling a minute dot size by using a droplet ejection device, while adhering to the surface of the substrate. Is adjusted to an atmosphere in which the shape of can be maintained substantially hemispherical, and the protein is crystallized by drying the droplets in the atmosphere, to crystallize the protein.
種とし、前記蛋白質を結晶化させる、請求項１に記載の
蛋白質の結晶化方法。2. The method for crystallizing a protein according to claim 1, wherein the protein aggregated at the center of the droplet is used as a crystal seed to crystallize the protein.
に配設し、前記密閉空間内の空気の分圧、水蒸気圧、導
入ガスの分圧、及び温度を制御することで、前記液滴の
形状がほぼ半球状のまま維持できる雰囲気を制御する、
請求項１又は請求項２に記載の蛋白質の結晶化方法。3. The liquid is provided by arranging the substrate in a closed space separated from the outside world, and controlling the partial pressure of air, the steam pressure, the partial pressure of introduced gas, and the temperature in the closed space. Controls the atmosphere in which the shape of the drop can remain almost hemispherical,
The method for crystallizing the protein according to claim 1 or 2.
配向させておくことで、前記表面に吐出された液滴の表
面張力を制御し、乾燥工程における液滴の形状をほぼ半
球状のまま維持させる、請求項１乃至請求項３のうち何
れか１項に記載の蛋白質の結晶化方法。4. A self-assembled monolayer is orientated on the surface of the substrate to control the surface tension of the droplets ejected on the surface so that the shape of the droplets in the drying step is substantially hemispherical. The method for crystallizing a protein according to any one of claims 1 to 3, which is maintained as it is.
れるチオール化合物である、請求項４に記載の蛋白質の
結晶化方法。 Ｒ−ＳＨ ここで、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。5. The method for crystallizing a protein according to claim 4, wherein the self-assembled monolayer is a thiol compound represented by the following formula. R-SH wherein, R represents C n H 2n + 1, C n F 2n + 1, C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
前記基板上に向けてドット形状に吐出する液滴吐出装置
と、 前記基板の表面に付着した液滴の形状がほぼ半球状のま
ま維持できるように、前記密閉容器内の雰囲気を制御
し、前記液滴を乾燥させることで、蛋白質を結晶化させ
る雰囲気制御手段とを備える、蛋白質結晶化装置。6. A substrate housed in a hermetically sealed container, a droplet discharge device for controlling droplets containing protein to a minute dot size, and discharging the droplets onto the substrate in a dot shape. An atmosphere control means for controlling the atmosphere in the closed container and drying the droplets to crystallize the protein so that the shape of the droplets attached to the surface can be maintained in a substantially hemispherical shape. Protein crystallizer.
の空気の分圧、水蒸気圧、導入ガスの分圧、及び温度を
制御することで、前記液滴の形状がほぼ半球状のまま維
持できる雰囲気を制御する、請求項６に記載の蛋白質結
晶化装置。7. The atmosphere control means controls the partial pressure of air, the steam pressure, the partial pressure of the introduced gas, and the temperature in the closed space to maintain the shape of the droplet in a substantially hemispherical shape. The protein crystallization apparatus according to claim 6, which controls an atmosphere that can be formed.
配向させておくことで、前記表面に吐出された液滴の表
面張力を制御し、乾燥工程における液滴の形状をほぼ半
球状のまま維持する、請求項６又は請求項７に記載の蛋
白質結晶化装置。8. A self-assembled monolayer is orientated on the surface of the substrate to control the surface tension of the droplets ejected on the surface so that the shape of the droplets in the drying step is substantially hemispherical. The protein crystallization apparatus according to claim 6 or 7, which is maintained as it is.
れるチオール化合物である、請求項８に記載の蛋白質結
晶化装置。 Ｒ−ＳＨ ここで、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。9. The protein crystallizing device according to claim 8, wherein the self-assembled monolayer is a thiol compound represented by the following formula. R-SH wherein, R represents C n H 2n + 1, C n F 2n + 1, C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
置を用いて基板の表面に向けてドット形状に吐出し、 前記蛋白質が結晶化するように、前記基板付近の雰囲気
及び基板表面の撥水性を調整し、 前記基板の表面に残留する結晶化蛋白質の有無を確認す
ることにより蛋白質の結晶化条件を探索する、探索方
法。10. A droplet containing a protein is ejected in a dot shape toward the surface of the substrate by using a droplet ejection device, so that the atmosphere and the substrate surface near the substrate are crystallized so that the protein is crystallized. A method of searching for protein crystallization conditions by adjusting water repellency and confirming the presence or absence of crystallized protein remaining on the surface of the substrate.
内に配設し、前記基板の表面に付着した液滴の形状がほ
ぼ半球状のまま維持できるように、前記密閉空間内の空
気の分圧、水蒸気圧、及び導入ガスの分圧の条件を探索
する、請求項１０に記載の探索方法。11. The air within the closed space is arranged so that the substrate is arranged in a closed space separated from the outside world, and the shape of the droplets attached to the surface of the substrate can be maintained in a substantially hemispherical shape. The search method according to claim 10, wherein conditions of partial pressure, water vapor pressure, and partial pressure of introduced gas are searched.
を配向し、前記基板の表面に付着した液滴の形状がほぼ
半球状のまま維持できるように、前記基板表面の撥水性
の条件を探索する、請求項１０又は請求項１１に記載の
探索方法。12. A water-repellent condition on the surface of the substrate so that the self-assembled monolayer is oriented on the surface of the substrate and the shape of the droplets attached to the surface of the substrate can be maintained substantially hemispherical. The search method according to claim 10 or 11, which searches for.
されるチオール化合物である、請求項１２に記載の探索
方法。 Ｒ−ＳＨ ここで、ＲはＣｎＨ２ｎ+１、ＣｎＦ２ｎ+１、ＣｎＨ
２ｎ+１-ＣｍＦ２ｍ+１で表される基であり、ｎ及びｍ
は整数である。13. The search method according to claim 12, wherein the self-assembled monolayer is a thiol compound represented by the following formula. R-SH wherein, R represents C n H 2n + 1, C n F 2n + 1, C n H
2n + 1 -C m is F 2m + 1 group represented by, n and m
Is an integer.
がほぼ半球状のまま維持できるように、前記密閉空間内
の温度条件を探索する、請求項１１乃至請求項１３のう
ち何れか１項に記載の探索方法。14. The temperature condition in the closed space is searched for so that the shape of the droplet attached to the surface of the substrate can be maintained substantially hemispherical. The search method described in the item.
がほぼ半球状のまま維持できるように、前記液滴吐出装
置から吐出される液滴のドットサイズの条件を探索す
る、請求項１０乃至請求項１４のうち何れか１項に記載
の探索方法。15. The condition of the dot size of the droplet discharged from the droplet discharge device is searched so that the shape of the droplet attached to the surface of the substrate can be maintained in a substantially hemispherical shape. A search method according to any one of claims 14 to 14.
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