脂質多分子膜系の液晶相の動的構造研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01540300
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 山本 隆 山口大学, 理学部, 助教授 (00127797)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 朝日 孝尚 山口大学, 教養学, 講師 (30184154) ; 原 哲彦 山口大学, 理学部, 教授 (60034724)
• Keywords: 脂質分子 / 液晶相 / 動的構造 / コンピュ-タ・シミュレ-ション / 相転移 / ソフトモ-ド / 構造不安定性

Research Abstract

平成2年度には、脂質多分子膜系の動的構造に関して主に計算機実験および解析的理論による研究を行い、以下のような実績を挙げた。
1.計算機実験:昨年度に続き、モンテカルロ法を用いて、結晶場に拘束された炭化水素鎖のコンホメ-ションのゆらぎの動的構造研究を行った。分子鎖は結晶場によって強く拘束され、伸びた形態をとる。この系では各ボンドの回りの内部回転角の間には、幾何学的要請に起因する特徴的な有効長距離相互作用が期待される。本研究により、この様な長距離の相互作用の存在が示され、同時に、この相互作用は分子鎖のきわめて特徴的なゆらぎのモ-ド(4ボンドに相当する波長を持つ)を生み出すことが明らかにされた。このモ-ドのゆらぎは、結晶場がソフトになる(分子間拘束が弱まる)と共に他のモ-ドに比べて著しく増大することも明らかになった。これは、ある種のソフト・モ-ドであるとも考えられ、炭化水素鎖に特徴的な構造的不安定性の存在を示唆している。
2.解析的理論:上記の計算機実験による新しい知見、即ち特異な4ボンドゆらぎの存在、の物理的意味を更に詳しく調べるため、微少内部回転近似の範囲で解析的取扱による検討を行った。分子鎖のゆらぎを内部回転角の関数として表現し、分子間拘束のもとでのゆらぎの各モ-ドの大きさを求めた。この近似的取扱によっても、計算機実験の予測とよく対応する異常ゆらぎの存在を示唆する結果が得られた。
3.誘電測定:昨年来の実験から脂質分子結晶の液晶相への転移にともなう誘電異常を確認した。今年度は、低温での誘電分散現象や未知の相転移を捜している。また今回購入したプログラム温度コントロ-ラ-を用いた定速昇降温過程での相転移の動的挙動研究を現在準備中である。

Research Products

• [Publications] 山本 隆: "高分子ダイナミクスのシミュレ-ション" 高分子(高分子学会誌). 39. 608-611 (1990)
• [Publications] 山本 隆: "Computer Simulation Study of the conformational statistics of long chain hydrocarbons in cylindrical potentials" Journal of Chemical Physics. 93. 5990-5997 (1990)