| 研究課題/領域番号 |
16655067
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| 研究種目 |
萌芽研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生体関連化学
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
牧 昌次郎 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (20266349)
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| 研究分担者 |
丹羽 治樹 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20135297)
平野 誉 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20238380)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 可視化 / 生体材料 / 超分子化学 / 生体分子 / 菌類 / 生物発光 / 標識材料 / ヤコウタケ / 蛍光 / ルシフェリン / ルシフェラーゼ / 生体物質 / 電子移動反応 / 生物有機化学 |
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| 研究概要 |
初年度の研究により、「ヤコウタケ生物発光は酸素要求性」であることを確認した。すなわちヤコウタケ数個を縦に吊るし、系に不活性ガスを満たすと発光を一旦停止する。次いで不活性ガスを徐々に空気と置換すると、空気に触れた順に発光を再開した。一方、凍結乾燥したヤコウタケ(発光活性は消失)に水を添加すると、再び生物発光と同じ約525nmの蛍光を発することも判明した。これらからヤコウタケ生物発光には、「酸素と水」が必要であることが確認された。またヤコウタケ凍結乾燥体を粉末状にし、不活性ガス中で保存すれば「発光材料」として活用できることがわかった。
ヤコウタケの発光形態は不明であるが、月夜茸はルシフェリンールシフェラーゼ反応(L-L反応)により発光するとの報告がある。これを参考に、ヤコウタケの生物発光もL-L反応であると仮定し、ヤコウタケ発光物質の単離・抽出を試みることとした。
他の発光生物と同様にヤコウタケ子実体を破砕し、各種緩衝溶液等で発光関連タンパク(酵素)の抽出を試みたが、タンパクの可溶化には至らなかった。ところが本実験の過程で、沈殿物である破砕断片に発光が確認された。そこで、ヤコウタケ子実体の細胞壁を酵素消化によって除去・プロトプラスト化した後、酵素タンパクの可溶化を試みた。各種実験条件を詳細に検討したところ、酵素消化条件での加熱(約50度)により、ヤコウタケの発光活性が消失することが確認された。また界面活性剤による可溶化も試みた。市販のDetergent Test Kitを用いたところ、数種の界面活性剤で、ヤコウタケ子実体タンパクの可溶化に成功した。
現在、低温での酵素消化によるプロトプラスト化とタンパク可溶化、および界面活性剤による可溶化物からの発光関連物質の抽出を行っている。またメタノール等による発光基質(低分子有機化合物を想定)も並行して行っている。
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