直接測定による糖鎖の生体分子との相互作用評価

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11121205
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 栗原 和枝 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50252250)
• 研究分担者: 宮原 隆 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (20292302)
• キーワード: 表面測定 / 原子間力顕微鏡 / 糖脂質 / ラングミュアーブロジェット膜 / 分子認識 / たんぱく質 / レクチン

研究概要

1.緒言
本研究は、相互作用の大きさや距離レンジをを直接決定できる表面力測定を中心手段として、糖鎖間や糖-レセプターさらに糖-タンパク質間の相互作用の特性や起源を解明することを目的とした。今年度は、糖鎖間の相互作用の直接測定を中心として研究を行なった。またタンパク質の相互作用の評価法の確立についても研究を継続した。
2.研究成果
鎖間の相互作用を評価するためには、試料の表面固定化が重要である。まず、糖鎖を親水基として有する両親媒性分子の単分子膜形成挙動を検討した。これらの糖脂質単分子膜は安定であり、疎水化した雲母基板に累積し、表面力測定を行うことができた。
Glc-lipid及びMal-lipid単分子膜間純水中での表面力曲線においても特異的な引力は全く見られず、約 80 nm 付近から始まる遠距離斥力が観測された。さらに、観測されたそれぞれの斥力の減衰長(Glc-lipid : 22.3 nm, Mal-lipid : 23.2 nm)はほぼ同じであり糖の数の増加による表面力の違いは観測されなかった。
Glc-lipid 単分子膜間表面力の KBr 塩濃度依存性について測定をおこなった。遠距離斥力は塩濃度の増加に伴い減衰長がわずかに減少したが、電気二重層斥力に予想される減衰長(デバイ長)の塩濃度依存性とは大きく異なっていた。例えば、0.1 mM 塩濃度での減衰長(14.8 nm)は電気二重層斥力が働いていると仮定した時の減衰長の理論値(30 nm)とは一致していない。従って遠距離側の斥力は電気二重層力ではないと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] R. Ishiguro, D. Y. Sasaki, C. Pacheco, K. Kurihara: "Interaction Forces between Metal-Chelating Lipid Monolayers Measured by Colloidal Probe Atomic Force Microscopy"Colloids & Surfaces A. 146. 329-335 (1999)
• [文献書誌] K. Kurihara, T. Abe: "Transition in Interactions between Polyelectrolyte Brush Layers as Revealed by Surface Measurements"Proceedings of Yamada Conference L Polyelectrolytes. 400-403 (1999)
• [文献書誌] S. Hayashi, K. Kurihara: "Interactions between Poly(L-lysine)Brush Layers Studied by Surface Forces Measurement"Proceedings of Yamada Conference L Polyelectrolytes. 443-446 (1999)
• [文献書誌] T. Abe, N. Higashi, M. Niwa, K. Kurihara: "Density-Dependent Jump in Compressibility of Polyelectrolyte Brush Layers Reveal by Surface Forces Measurement"Langmuir. 15. 7725-7731 (1999)
• [文献書誌] J. Gong, Y. Iwasaki, Y. Osada, K. Kurihara and Y. Hamai: "Friction of Gels. 3. Friction on Solid Surfaces"J. Phys. Chem. B. 103. 6001-6006 (1999)
• [文献書誌] T. Abe, s. Hayashi, N. Higashi, M. Niwa and K. Kurihara: "Charge Regulation in Polyectrolyte Brushes Stydied by FTTR Spectroscopy"Colloids & Surfaces A. ( in press ). (2000)
• [文献書誌] 栗原和枝: "「医学生物学の原子間力顕微鏡」 3.(2)A蛋白質"西村書店 (印刷中). (2000)
• [文献書誌] K. Kurihara: "Polymer Yearbook Vol. 17 : Supramolecular Systems"Harwood Academic Publishers, Chur (Switzerland) Richard A, Pethrick ed (in press). (2000)