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蛋白質の等温圧縮率と断熱圧縮率

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science of Fluctuations toward Biological Functions
Project/Area Number 21107526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

神山 匡  近畿大学, 理工学部, 准教授 (50340758)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords揺らぎ / 圧縮率 / 蛋白質 / 密度
Research Abstract

蛋白質の揺らぎは機能を発現する上で重要な要因であり、その定量化が望まれている。本研究では蛋白質の構造的な体積揺らぎを反映する等温圧縮率を決定するために、高温・高圧での密度測定(10^<-6>g/cm^3)が可能な装置の開発と改良および測定を行った。
【装置改良】新たな試料導入口の設置と圧媒体に水を使用することにより、測定試料量を25mlから4mlへの減量化に成功した。この減量化により、希少サンプルの測定が可能となった。【等温圧縮率測定】改良した高温・高圧密度計を用いて球状蛋白質(Bovine Albumin、Chicken Albumin、Lysozyme)、アミノ酸(Proline、Glutamic acid)、糖(Cyclodextrin)の水溶液における高温・高圧密度測定を行い、各温度における等温圧縮率を決定した。Prolineの等温圧縮率は負であったが、他の溶質は正の圧縮率を示しており、立体構造の形成に伴う内部の空間(cavity)が圧縮スペースになっていることが分かった。タンパク質の等温圧縮率は断熱圧縮率(文献値)よりも大きい傾向があり、圧縮率から求まる25℃における体積揺らぎは、全体積のおよそ0.22-0.38%に相当することがわかった。等温圧縮率は温度と共に増加し、また、体積揺らぎの割合は分子量が大きいほど小さくなっており、熱振動に由来する揺らぎとcavityに由来する揺らぎが存在することが示唆された。【熱膨張率測定】高度分岐環状デキストリンの熱膨張率は球状蛋白質の数倍であったことから、蛋白質は糖鎖よりも分子内相互作用が強く、熱的振動の影響を受けにくいことが分かった。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2010 2009

All Journal Article (1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] タンパク質の部分比容、圧縮率、熱膨張率2010

    • Author(s)
      神山匡
    • Journal Title

      物性研究

      Volume: 95(3) Pages: 317-319

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質の部分比容、圧縮率、熱膨張率2010

    • Author(s)
      神山匡
    • Organizer
      4th Mini-Symposium on Liquids
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2010-06-26
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Isothermal Compressibility of Biomolecule in Water2010

    • Author(s)
      神山匡
    • Organizer
      21^<st> IUPAC International Conference on Chemical Thermodynamics (ICCT-2010)
    • Place of Presentation
      筑波
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Volume fluctuation of biomolecules as revealed by isothermal compressibility2010

    • Author(s)
      神山匡
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国ハワイ州
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Volume fluctuation of proteins as revealed by isothermal compressibility2010

    • Author(s)
      神山匡
    • Organizer
      第4回国際公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      滋賀県
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] シクロデキストリンの熱膨張率・等温圧縮率・熱容量2009

    • Author(s)
      神山匡
    • Organizer
      第45回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      東京(首都大学東京)
    • Year and Date
      2009-09-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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