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コラーゲンの利用を考える上で、その細胞環境の維持などの生理学的機能は特に重要であり、生体適合性に優れた天然高分子素材として注目されている。量的確保および精製が容易であるサメコラーゲンを中心にして、食品添加物として使用可能なトランスグルタミナーゼ(TGase)を用いて架橋を導入した架橋コラーゲンを調製し、その熱的構造安定性などの物理化学的性質および細胞培養基質への応用について検討した。
サメおよびブタコラーゲンは定法に従い調製した。コラーゲン材料として、サメ、ブタまたはサメとブタコラーゲンを混合したコラーゲンを用いた。コラーゲンの改質のため微生物由来のトランスグルタミナーゼを用いた。コラーゲンゲルおよび膜を調製し、物理化学的性質として破断強度、動的粘弾性、熱的構造安定性、保水率について検討した。これらのコラーゲンのゲル中およびゲル上で線維形芽細胞を培養し、細胞の増殖活性や細胞の形態変化、細胞外への分泌タンパク質の変化について検討する。さらに、コラゲナーゼおよびゼラチナーゼの活性測定のためのザイモグラフィー担体としての有用性について検討した。
サメとブタコラーゲンを混合したコラーゲンの場合、両者の特性を併せ持った中間的なゲルおよび膜物性を示した。トランスグルタミナーゼによる架橋コラーゲンは、ゲル形成しにくい条件において有効に作用した。コラーゲンのゲル上で線維芽細胞を培養し、細胞の増殖活性を測定した結果、サメゲルでもゲルの収縮を認めることが出来たが、ブタコラーゲンゲルほど、増殖しなかった。また、ザイモクグラフィーの結果、サメコラーゲンの方がより鋭敏にゼラチナーゼによる分解を受けた。以上のことから、これまで用いられてきたウシおよびブタコラーゲン以外のものでも種々の用途に用いることが可能と考える。
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