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光異性化よるポリペプチドの構造制御と分子動力学

研究課題

研究課題/領域番号 10650875
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関北海道大学

研究代表者

平沖 敏文  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10125346)

研究分担者 堤 耀広  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80000884)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードポリペプチド / へリックスセンス / 核磁気共鳴 / アゾベンゼン基 / 光異性化 / 高次構造制御 / ヘリックスセンス
研究概要

ポリぺプチドのへリックスセンス反転機構を明らかにするため、側鎖にアゾべンゼン基を結合し、アゾべンゼン基の光異性化に伴う主鎖・側鎖のコンフォメーション変化を核磁気共鳴(NMR)により調べ、以下の結果を得た。
(1)poly(β-n-propyl L-aspartate)(PnPLA)は溶媒中では温度上昇に伴い右巻α-へリックスから左巻へ可逆的にへリックスセンス反転し、^<13>CNMRスぺクトルの化学シフトは両者で全て異なる。転移は可逆的で、その温度領域は40〜50℃である。この転移エネルギーは110kJ/molである。ジクロル酢酸-重ク口口ホルム系での側鎖の距離角度情報を得た。
ジクロル酢酸1〜3%では右巻α-へリックス、3〜5%では左巻α-へリックス、5%以上でコイル状態であった。スピン結合定数^3J_<αβ>から求めた内部回転角X_1は、右巻α-へリックスではg^-が90%でtが10%、左巻α-へリックスでは両者が50%であった。両へリックスで側鎖構造が異なる。
(2)アゾべンゼン基の導入量を増やすため、又光異性化の影響が主鎖に及び易いように、アゾべンゼン基のメチレン基が少ないphenylazobenzylalcoholを合成し、これとL-aspから、単量体を得た。これとβ-n-propyl L-aspとからアゾべンゼン基量が多い高分子を合成したが、十分な分子量の試料が得られず、現在反応条件を検討中である。
L-asp-β_R-dをL-aspartaseとフマル酸より酵素合成した。反応条件を改良して、収量を60から90%、重水素化率を90から95%に上げることが出来た。これより、上記のアゾべンゼン基とn-プロピル基を結合した単量体をそれぞれ合成した。今後この試料の高分子を得て重水素NMRの固体/溶液両者における緩和時間を測定して、光異性化によるコンフォメーション変化のダイナミクスを側鎖から調べる予定である。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] T.Hiraoki,A.Kogame,N.Nishi,A.Tsutsumi: "Deuterium NMR sstidoes on phenylring dynamics of Poly(L-phenylalanine)"J.Mol.Struc.. 441. 43-250 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Izumikawa,S.Kubata,T.Hiraoki,A.Tsutsumi: "^2H-NMR of α-helical poly(γ-benzyl L-[Nα-^2H_1]glutamate)in the solid state I.Molecular orientation in the film cast from chloroform solution"Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.. 41. 525-526 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tani,T.Hiraoki,M.Takekawa,A.Tsutsumi: "Deuterium NMR studies of Benzyl Alcohol-d_5 in Poly(γ-benzyl L-glutamate)Gel"Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.. 41. 571-572 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawase,T.Hiraoki,A.Tsutsumi: "Dynamics of Polyglycine I by solid state ^2H-NMR.II"Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn. 41. 573-574 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takewaka,K.Sagawa,T.Hiraoki,H.J.Vogel,A.Tsutsumi: "Side Chain Dynamics on the surface of Bovine α-lactalbumin by solid state ^2H-NMR"Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn. 41. 579-580 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kameda,Y.Ohkawa,K.Yoshizawa,E.Nakano,T.Hiraoki,他: "Dynamics of the Tyrosine side chain in Bombyx mori and Samia cynthia ricini silk Fibroin studied by soild state ^2H NMR"Macromolecules. 32. 8491-8495 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Tsutsuni,T.Ozawa,M.Okada,T.Hiraoki,F.Ishii: "Electron spin resonance study on the sol-gel transition of gellan gum aqueous solution by the addition of paramagnetic metal-ions"Progr.Colloid Polym. Sci.. 114. 31-35 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Okada,T.Hiraoki,and A.Tsustumi: "Electron spin resonance of Hydrated Mn(II)in Gellan Gum aqueous solution"Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.. 42. 475-476 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiraoki, A. Kogame, N, Nishi, A. Tsutsumi: "Deuterium NMR sstidoes on phenylring dynamics of Poly (L-phenylalanine)."J. Mol. Struc.. 441. 43-250 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Izumikawa, S. Kubata, T. Hiraoki, A. Tsutsumi: "ィイD12ィエD1H-NMR of α-helical Poly(γ-benzyl L-[Nα-ィイD12ィエD1HィイD21ィエD2] glutamate) in the solid state I. Molecular orientation in the film cast from chloroform solution."Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 41. 525-526 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tani, T. Hiraoki, M. Takekawa, A. Tsutsumi: "Deuterium NMR studies of Benzyl Alcohol-d5 in Poly (γ-benzyl L-glutamate) Gel."Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 41. 571-572 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kawase, T. Hiraoki, A. Tsutsumi: "Dynamics of Polyglycine I by solid state ィイD12ィエD1H-NMR. II"Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 41. 573-574 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takewaka, K. Segawa, T. Hiraoki, H. J. Vogel, A. Tsutsumi: "Side Chain Dynamics on the surface of Bovine a-lactalbumin by solid state ィイD12ィエD1H-NMR."Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 41. 579-580 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kameda, Y. Ohkawa, K. Yoshizawa, E. Nakano, T. Hiraoki, A. S. Ulrich, and T. Asakura: "Dynamics of the Tyrosine side chain in Bombyx mori and Samia cynthia ricini silk Fibroin studied by soild state ィイD12ィエD1H NMR."Macromolecules. 32. 8491-8495 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Tsutsumi, T. Ozawa, M. Okada, T. Hiraoki, F. Ishii: "Electron spin resonance study on the sol-gel transition of gellan gum aqueous solution by the addition of paramagnetic metal-ions."Progr. Colloid Polym. Sci.. 114. 31-35 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Okada, T. Hiraoki, and A. Tsutsumi: "Electron spin resonance of Hydrated Mn(II) in Gellan Gum aqueous solution."Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 42. 475-476 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kameda, Y.Ohkawa, K.Yoshizawa, E.Nakano, T.Hiraoki,他: "Dynamics of the Tyrosine side chain in Bombyx mori and Samia cynthia ricini silk Fibroin studied by solid state ^2 HNMR"Macromolecules. 32. 8491-8495 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Tsutsumi, T.Ozawa, M.Okada, T.Hiraoki, F.Ishii: "Electron spin resonance study on the sol-gel transition of gellan gum aqueous solution by the addition of paramagnetic metal-ions"Rrogr. Colloid Polym. Sci.. 114. 31-35 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Okada, T.Hiraoki,and A.Tsutsumi: "Electron spin resonance of Hydrated Mn(II) in Gellan Gum aqueous solution"Rept. Prog. Polym. Phys. Jpn.. 42. 475-478 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hiraoki: "Deuterium NMR sstidoes on phenylring dynamics of Poly (L-phenylalanine)" J.Mol.Struc.441. 243-250 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Izumikawa: "^2H-NMR of α-helical Poly (γ-benzyl L-[N_η-^2H_1]glutamate) in the solid state I. Molecular orientation in the film cast from chloroform solution" Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.41. 525-526 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kubata: "^2H-NMR of α-helical Poly (γ-benzyl L-[N_η-^2H_1]glutamate) in the solid state II. Molecular orientation in the film cast from chloroform solution" Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.41. 527-528 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tani: "Deuterium NMR studies of Benzyl Alcohol-d_5 in Poly (γ-benzyl L-glutamate) Gel" Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.41. 571-572 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawase: "Dynamics of Polyglycine I by solid state ^2H-NMR. II" Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.41. 573-574 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takekawa: "Side Chain Dynamics on the surface of Bovine α-lactalbumin by solid state ^2H-NMR" Rept.Prog.Polym.Phys.Jpn.41. 579-580 (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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