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微小世界の謎を解く–結晶構造解析100年の歩み–

Nature ダイジェスト Vol. 11 No. 4 | doi : 10.1038/ndigest.2014.140416

原文:Nature (2014-01-30) | doi: 10.1038/505602a | Atomic secrets: 100 years of crystallography

Nicola Jones

ドイツの科学者マックス・フォン・ラウエは、結晶によるX線の回折現象を発見し、1914年にノーベル物理学賞を受賞した。現在では、X線回折を利用して、単純な鉱物からグラフェンなどのハイテク材料、ウイルスなどの複雑な生物構造体に至るまで、さまざまな物質の構造が解明されている。技術は進歩し、1990年代には分解能がタンパク質結晶構造の画像中の原子1個1個を区別できるレベルに達した上、近年では新たな構造体が年間何万ものペースで画像化されるようになった。さらに最近、新しいX線源が開発され、大型結晶が得られにくいタンパク質の構造の画像化が期待されている。

アイデアの誕生

X線の正体が謎に包まれていた当時、ラウエは「X線が電磁波であるなら、原子が規則正しく並んだ結晶を通る際に散乱され、岸壁の割れ目を通る波のように干渉し合うのではないか」と考えていた。同時に、できた回折パターンから原子の位置を逆算できるかもしれないというアイデアが浮かんだ。1912年、ラウエは共同研究者らとともに、硫酸銅を用いてこの仮説を証明した。

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Nature ダイジェスト Online edition: ISSN 2424-0702 Print edition: ISSN 2189-7778

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