| 研究課題/領域番号 |
22540420
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
新屋敷 直木 東海大学, 理学部, 教授 (00266363)
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| 研究分担者 |
八木原 晋 東海大学, 理学部, 教授 (40191093)
喜多 理王 東海大学, 理学部, 准教授 (90322700)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2012
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 化学物理 / 生物物理 / 物性実験 / タンパク質 / 水溶液 / ガラス転移 / 誘電緩和 / 不凍水 |
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| 研究概要 |
本研究は氷結するゼラチン、牛血清アルブミン(BSA)、リゾチウム水溶液の不凍水,水和タンパク質,氷の3つの誘電緩和を298～113Kの温度域、10μHz～10GHzの周波数域の広帯域誘電分光法(BDS)を用いて観測した。さらに水以外の溶媒の高分子溶液で観測される緩和と比較し、水溶液で観測される緩和の普遍的性質と物質構造依存性を調べた。不凍水と水和タンパク質の緩和の特徴は、氷結しない様々な水溶液で観測されたものと一致した。球状タンパク質とゼラチン水溶液で観測された水和タンパク質の緩和は後者の方が氷の融解の影響が顕著に現れ、分子構造による違いが観られた。一方、BSA およびリゾチウム水溶液の広い濃度範囲(含水率5～85%)で、熱測定及び誘電測定により、ガラス転移温度と融解温度の濃度依存性を明らかにした。溶媒が結晶化する有機溶媒を用いた高分子溶液で、溶媒の結晶化による高分子の凍結濃縮に伴い急激な高分子の緩和時間の変化とガラス転移が観測された。また、水以外の溶液でも不凍溶媒が観測され、不凍水と水素結合の関係を再考すべき結果が得られた。
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