光プローブ法によるポリペプチドの凝集構造と転移反応の解明

• 研究課題/領域番号: 05650921
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子構造物性(含繊維)
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 板垣 秀幸 静岡大学, 教育学部, 助教授 (10159824)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 蛍光 / ポリフェニルアラニン / ポリペプチド / エネルギー移動 / 光プローブ法

研究概要

ブチルアミン開始によるN-カルボキシ-L-フェニルアラニン無水物の脱炭酸重合法によって、重合度の異なるポリ(L-フェニルアラニン)(PPA)を合成し、これらと市販のPPAから、結果的に2、3、4、5量体および100量体までの合計11種類のPPAについて蛍光特性を調べた。PPAの蛍光特性については、蛍光収率が低いためにこれまで十分な報告がなされておらず、またエキシマーのような会合蛍光種の存在を報告している論文もあったが、本研究の精密な測定によって、2から100量体までのすべてのPPA蛍光には、エキシマー蛍光も基底状態ダイマー蛍光も存在せず、フェニルアラニンの単一蛍光だけが観測され、蛍光によるヘリックス-コイル転移の追跡は不可能であることがわかった。さらに濃度変化を調べ、凝集構造における蛍光変化をモニターしたが、ここでもエキシマーなどの会合蛍光種が生じないことが確認された。しかし、ランダムコイル状態をとる溶媒中では、フェニルアラニンの蛍光収率に分子量依存性のあることがわかり、これが消光サイトへの一重項励起エネルギーの移動によるものであることを明らかにした。結果的に、蛍光が単一種であるために、PPAは励起エネルギー移動を定量的に明らかにするのに有効な系であり、実際、励起寿命中に、PPAの20ユニット程度の側鎖ベンジル基間で励起エネルギーの移動がおこりうることを明らかにすることができた。