合成環状・直鎖ペプチドの水性二相系への分配比による親水性高分子との相互作用の推算

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06750779
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 三島 健司 福岡大学, 工学部, 助教授 (40190623)
• キーワード: 水溶性高分子 / 抽出 / 液液平衡 / 水性二相 / ポリエチレングリコール / デキストラン / ペプチド / 分配係数

研究概要

水性二相分配系を利用して、分子構造より巨視的レベルでの各種物性値の予測を可能にするため、アミノ酸、直鎖ペプチド、合成環状ペプチドおよび高次構造既知のタンパク質の分配挙動を測定した。さらに、物性値を予測する方法を開発するために、各アミノ酸やペプチドの末端基が、ペプチドと高分子、溶媒および電解質との相互作用に与える影響について、系統的に以下のような研究を行った。
1.環状ペプチドの合成:直鎖状ペプチドの末端基の寄与を取り除くため、タンパク質合成装置を用いて、単純な構造の環状ペプチドなどを合成した。合成した環状ペプチド溶液から不純物等を除去するために、液体クロマトグラフィとカラムにて、ペプチドを精製した。
2.液液平衡、相転移実験:ポリエチレングリコール、デキストランなどの親水性高分子を用いて、水性二相系およびゲル相分離系を形成した。相分離測定には、曇り点観測法、フラスコ浸とう法、分光分析法を用いた。相転移については、レーザー光散乱法で測定した。
3.分配平衡実験:上述の水性二相系に対して、生体関連物質でこれまで測定されていない環状・直鎖ペプチド、タンパク質の分配係数を系統的に測定した。測定には、全窒素分析装置、吸光光度分析装置を併用した。直鎖、環状のペプチドの測定結果からペプチドの末端基が高分子・溶媒、電解質との相互作用に与える影響について知見を得た。
4.タンパク質の分配挙動の理論的予測:既に、我々が芳香族炭化水素類の分配係数の推算において、その有用性を示したモレキュラーコネクティビティを用いるグ-ルプ溶液理論を拡張し、タンパク質を構成するアミノ酸と溶媒・電解質・高分子間の相互作用に関して相関を試み、高次構造既知のタンパク質の水性二相系に対する分配挙動を表現するグ-ルプ溶液モデルを提案した。

研究成果

• [文献書誌] 三島健司・永安繁幸・十時理納・森井正視・松山清・長谷昌紀: "水性二相分配系に対するベンゼン誘導体の分配係数による生体濃縮係数の相関" 化学工学論文集. 21. 234-236 (1995)
• [文献書誌] 三島健司・永安繁幸・十時理納・内山尚治・内山弘規・長谷昌紀: "PEGと硫安を含む水性二相分配系に対するカテコールおよびカテコールアミンの分配係数" 化学工学論文集. (1995)
• [文献書誌] K.Mishima, K.Nakatani, T.Nomiyama, K.Matsyama, M.Nagatani, H.Nishikawa: "Liquid-liquid equilibria of aqueous two-phase system containing polyethylene glycol and dipotassium hydrogenphosphate" FLUID PHASE EQUILIBRIA. (1995)
• [文献書誌] 三島健司・十時理納・三宅章弘・長谷昌紀・安東勢津子・西川博: "水性二相分配系に対する直鎖および環状ペプチドの分配" 化学工学会第60年会講演要旨集. (1995)
• [文献書誌] K.MISHIMA, M.UENO, M.TOTOKI, T.NOMIYAMA, J.SUGINO, M.NAGATANI: "Recovery of Eiosapentaenoic Acid Ethyl Ester and Docosahexaenoic Acid Ethyl Ester from Aqueous Two-Phase System Using Supercritical Fluid Extraction" Solvent Extraction Research and Development, Japan. (1995)
• [文献書誌] K.MISHIMA, J.SUGINO, M.UENO, K.MATSUYAMA, M.NAGATANI: "Correlation of Solubilities for CO_2 and NH_3 in H_2O Using Soave-Redlich-Kwong Equation of State with MHV2 Mixing Rule" Journal of Chemical Engineering of Japan. (1995)