荷電粒子の溶液内における構造形成の熱力学と速度論

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02403004
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 前田 悠 九州大学, 理学部, 教授 (20022626)
• 研究分担者: 佐々木 茂男 九州大学, 理学部, 助手 (30225867) ; 甲斐原 梢 九州大学, 理学部, 助手 (90080564) ; 中原 辰雄 九州大学, 理学部, 助手 (20037211)
• キーワード: 疎水相互作用 / 球状蛋白質の安定性 / 変性蛋白質の不可逆会合 / 高分子イオンゲルの膨潤 / 単分散ポリペプチドの結晶化

研究概要

I1.アポチトクロームとC_<12>E_6の結合等温線を透析平衡法で得ることができた。結合量が還元リゾチームに比べて小さく、表面張力法では求めることが因難であった。円二色性スペクトルも結合に伴って殆ど変化せず、相互作用が弱いことを示している。先に導入した疎水性尺度である△G^*=RT1n(cmc/c^*)を求めると90±10cal/molとなり還元リゾチームの150±40cal/molより小さい。最大結合量Qmax(モル/モル残基)も0.2-0.3であり還元リゾチームの0.5-0.55の半分程度である。Kyte-Doolittleの残基当りの平均のhydropathy indexは-0.90(チトクロームC)と-0.47(リゾチーム)であり、傾向は一致している。従って適用できる蛋白質に制限があるが、蛋白質の疎水性を実験的に求めるひとつの方法を確立することができた。
2.還元リゾチームとアポチトクロームCの水溶液の浸透圧。アポチトクロームCは正の第2ビリアル系数A_2を示し、良く溶けている。これに反し、還元リゾチームではA_2〜0の挙動を示すが、分子量は会合体形成を示した。つまり会合体は希釈によっては解離しない。各濃度の溶液を会合が起こらないpH2の溶液から調製すると、みかけの分子量は濃度減少とともに減少して、正しい分子量へ収束する。還元リゾチームのこの複雑な会合挙動を説明できるモデルを提出できた。
III.ポリアクリル酸ゲル(架橋間鎖長450)の体積変化を種々のNaCI濃度で測定した。対イオン凝縮をKatchalskyの理論により、持続長へのクローン力の効果をOdijkの理論により扱い、先に導入したde Gennesの理論と組み合わせて新しい解析方法を提出した。それによれば、PAAゲルの膨潤に伴う鎖の運動の次元数はイオン化度に対しては良くスケールされるが塩濃度には依存する。
IV.単分散ポリ(S-カルボキシメチル-システイン)の重合度11、12、13の試料のpH2.5における結晶化の速度の測定を行った。沈澱時間Tpと過飽和度Cp/Cp^*の間に1ogtp=-2.91og(Cp/Cp^*)という関係が三つの試料について成立するスケーリング則を見出した。

研究成果

• [文献書誌] Shigeo Sasaki: "Low Dimensionality of Cross-Linked Carboxymethyidextran Chaens in Swollen Gels" Macromolecules. 25. 3599-3600 (1992)
• [文献書誌] Tatuo Nakahara: "Simultaneous Determination of Purine and Pyrimidine Bases Using Highperformance Liqued Chromatography with Electrochemical Detection:Application to Dna Assay" Journal of Liquid Chromatography. 15. 1785-1796 (1992)
• [文献書誌] Shigeo Sasaki: "Drag Reduction Effect of Rod-Like Polymer Solutions.III Molecular Weight Dependence" J.Phys.Soc.Jpn.61. 1960-1963 (1992)
• [文献書誌] Hayahito Nishiyama: "Reduced Iysozyme in solution and its interaction with non-ionic surfactants" Biophys.Chem.44. 199-208 (1992)
• [文献書誌] Eiichi Tsuji: "Interaction of unfolded Iysozyme with hexa(oxyethylene)dodecylether" Colloid & Polymer Sci.270. 894-900 (1992)
• [文献書誌] Kozue Kaibara: "α-Elastin Coacervate as a Protein Liqued Membrane:Effect of pH on Transmembrane Potential Responses" Biopolymers. 32. 1173-1180 (1992)
• [文献書誌] Hiroshi Maeda: "Hydrogen Ion Titration of Oleic Acid in Aqueous Media" J.Phys.Chem. 96. 10487-10491 (1992)
• [文献書誌] Kozue Kaibara: "Study of Ion Transport across Amphoteric Ion-Exchange Membrane.VI.Multi-Ionic Potential,MimbranePermeability,and Ion-Sieve Effect" Bull.Chem.Soc.Jpn.66. 77-82 (1993)