セルロースの生合成機構と高次構造に関する研究

纤维素生物合成机理及高阶结构研究

基本信息

批准号：
62550641
负责人：
高井光男
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

得られた実験結果を列挙すると次のようになる. (1)(1〓0)面の選択的面配向構造を有するbacterialセルロースを18%NaOH, 室温でマーセル化しCell・IIへ転移させても, この面配向を維持している. (2)bacterialセルロースの生合成過程で生じる巨大球晶を(1)と同様にマーセル化しても, その前後における消光パターン及び干渉色の組合せなどに変化が見られず, 分子鎖の配向が変らない. (3)Cell・IIからでも酢化反応条件次第でcellulose triacetateI(CTAI)を生じる. (4)CTAIからCTAIIへの転移が繊維形態を保持したまま過熱水蒸気処理で可能である. (5)ボールミルで機械的に摩砕した天然セルロース非晶化物は水処理で容易にCell・IIを再結晶化する. (6)ramieを液体アンモニア処理して得たCell・IIIは20-NH_2SO_4, 室温の加水分解で繊維形態を保持したままCell・IIへ転校する. 以上の結果を総合して考えると, 天然セルロースと再生セルロースで分子鎖の向きが異ることは不自然である. 即, Cell・Iが平行鎖ならCell・IIも平行鎖, 逆平行鎖なら両者とも逆平行鎖と考えた方がより妥当と思われる. その理由について順に説明する. (1)において, もし分子鎖の逆転が起るならば, 選択的面配向構造を維持し得ない. (2)においても, もしback foldなどが生じるならば消光パターンや干渉色のコンビネーションに変化を生じる. (3)については, Sarko及びChanzyらがセルローストリアセテート誘導体の結晶構造解析を行い, CTAIでは平行鎖, CTAIIでは逆平行鎖を結論している. もし, これが正しいならば逆平行鎖を有するCell・IIからCTAIは決して生じないことになる. (4), (5)及び(6)においては, 繊維形態を保持してたままで分子鎖の逆転はあり得ないし, Chanzyが観察した様なShish-kebab構造は見られなかった. 以上の様な状況証拠の他に, 天然セルロースのramieが逆平行鎖構造を有するという直接的証拠も得た.

所获得的结果如下：（1）（1）具有（1〓0）平面的选择性平面取向结构的细菌纤维素在室温下在18％NaOH下进行估计并转移到细胞II，并保持这种平面方向。（2）即使在细菌纤维素生物合成期间发生的巨型球体也以与（1）相同的方式进行了弥补，在那之前和之后的淬火模式和干扰颜色组合也没有变化，并且分子链的方向没有变化。（3）纤维素三乙酸I（CTAI）也根据乙化反应条件产生。（4）CTAI至CTAII可以通过保留纤维形式的过热蒸汽处理从CTAII转移。（5）天然纤维素无定形物质在球磨机中机械地磨碎，可以轻松地通过水处理重结晶II。（6）通过液体氨处理获得的细胞III在20-NH_2SO_4后通过液体氨将其转移到Cell II，并在室温下通过水解保留纤维形式。考虑到上述结果，分子链的方向在天然纤维素和再生纤维素之间有所不同是不自然的。在这种情况下，如果细胞I是平行链，则同时考虑反平行链也是更合适的。在（1）中，如果分子链逆转，则无法维持选择性表面取向结构。在（2）中，如果背部折叠或类似发生，则将与淬火模式和干扰颜色结合发生变化。对于（3），Sarko和Chanzy等。进行了纤维素三乙酸衍生物的晶体结构分析。在CTAI中，我们得出结论，平行链是平行链，在CTAII中，反平行链。如果这是正确的，则CTAI将永远不会发生在具有反平行链的细胞II中。在（4），（5）和（6）中，在保留纤维形式时不可能进行分子链逆转，并且未观察到Chanzy所观察到的Shish-Kkebab结构。除了间接证据外，我们还获得了直接证据，表明天然纤维素拉米具有反平行链结构。