1997 Fiscal Year Annual Research Report
ラマン分光法による水溶性医用高分子と水およびタンパク質との相互作用の解析
| Project/Area Number |
08680932
|
|---|
| Research Institution | The university of the air |
|---|
Principal Investigator |
平川 暁子 放送大学, 教養学部, 教授 (00012633)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 一彦 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (90193341)
濱田 嘉昭 放送大学, 教養学部, 助教授 (90107392)
|
|---|
| Keywords | 水の構造 / タンパク質の変性 / 水溶性医用高分子 / リン脂質ポリマー / ラマン分光法 |
|---|
| Research Abstract |
1.タンパク質を溶解させた水溶性高分子水溶液中の水分子の集合状態が水溶性高分子の種類、濃度、水溶液の温度によりどのように変化するかを解析した。
(1).Ar+レーザー励起ラマン分光器を用いて、タンパク質を含む水溶性高分子水溶液のスペクトルを測定した。タンパク質として牛血清アルブミン(BSA)を用い、水溶性ポリマーとしてポリ(エチレングリコール)(PEG)、およびポリ(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)(PMPC)を用いた。
その結果、PEG溶液ではBSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではBSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。
(2).示差走査熱量計(DSC)を用いて、タンパク質を含むPEGおよびPMPCの水溶液の0℃付近の吸熱量を測定し、その結果より自由水量を算出した。タンパク質としてヒト血清アルブミン(HSA)を用いた。Ar+レーザー励起ラマン分光器での結果と同様にPEG溶液ではHSAを溶解させた直後に自由水量が急激に減少するが、PMPC溶液ではHSAが存在しても自由水量の変化は観察されなかった。
2.水溶性高分子水溶液中でのタンパク質の構造変化を解析した。
(1).Nd:YAG励起フーリエ変換-ラマン分光器(FT-ラマン)を用いてBSAを含むPEGおよびPMPC溶液のスペクトルを測定した。
その結果、PEG溶液中ではBSAは溶解後24時間までに二次構造、三次構造ともに大きく変化していることが確認された。それに対してPMPC溶液中ではBSAは溶解後72時間まで二次構造、三次構造ともに変化は観察されなかった。
(2).DSCを用いてPEGおよびPMPCの水溶液中のHSAの熱変性にともなう吸熱量を測定し、その結果よりHSAの未変性量を算出した。
FT-ラマンの結果と同様、PEG溶液中では大きな変化が見られたがPMPC溶液中では大きな変化は観察されなかった。
以上のことより、PMPCのように自由水量を減少させないすなわち水の構造に影響を与えないポリマーは、共存するタンパク質への影響が少なく変性を抑制する傾向があると考えられる。
|
