ポリペプチドを成分とするポリイオンコンプレックスを用いた酵素複合体の開発と評価

• Project/Area Number: 12780646
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 森本 惠治 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (20239693)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2001: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: enzyme activity / poly-L-glutamic acid / α-helix / lipoprotein lipase / thermal stability / storage stability / polyelectrolyte complex / poly (glutamic) acid / partially acetylated chitosan / circular dichroism / drug delivery / microcapsule

Research Abstract

ポリイオンコンプレックス(PIC)が酵素と複合体を形成した場合に酵素に与える影響を検討する為の基礎的知見として,PICの成分ポリマーが酵素に与える影響について調べた.成分ポリマーとしてはポリアニオンであるポリ-L-グルタミン酸(PLGA)を酵素としてはリポ蛋白プロテアーゼ(LPL)を選択し,PLGAが水溶性の条件下で複合体を調製した後に熱や乾燥などの外部条件の変化がPLGA-LPL複合体の酵素活性に及ぼす影響を検討した.
まず低分子基質p-ニトロフェノールの加水分解におけるPLGA-LPL複合体の評価を行ったところ,未修飾のLPLと同様に反応速度は酵素濃度に対して一次関数で表されることが確認された.次にLineweaver-BurkプロットよりMichaelis-Mentenパラメーターを求めたところ,PLGA-LPL複合体のKm値は未修飾のLPLのそれよりも大きな値を示すことが確認され,反応に際しての酵素-基質複合体形成がより困難な状態にあることが推察された.しかし同時に不溶性高分子担体で固定化された場合よりはその傾向が低いことも確認された.
PLGA-LPL複合体の熱安定性は,20℃から70℃の範囲での1時間処理後の変化,および所定時間における42℃での処理後の変化を未修飾のLPLの場合と比較して行った.その結果,いずれの温度においても熱安定性の向上が確認されたが,熱失活過程が未修飾のLPLのように一次反応に従わないという現象が観察され,PLGA-LPL複合体の不均一性に起因するものと推察された.
また水溶液中での保存安定性において,4℃条件下では未修飾のLPLが3ヶ月で30%以上失活したのに対し,PLGA-LPL複合体は6ヶ月以上経過した場合でも実質的な活性低下は認められなかった。

Research Products

• [Publications] 森本惠治, 谷口浩司, 高岸 徹, 林 壽郎: "ポリ-L-グルタミン酸修飾リパーゼの酵素活性と安定性"生体材料. Vol.19 No.3. 83-88 (2001)
• [Publications] 森本惠治,吉村強,高岸徹,林壽郎: "ポリアミノ酸を一成分とするポリイオンコンプレックス形成"生体材料. Vol.18 No.5. 214-219 (2000)