生体高分子の自己組織化機構解明と超分子構築

阐明生物聚合物的自组装机制和超分子的构建

基本信息

批准号：
05J03395
负责人：
武政誠
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka Prefecture University (2006-2007)Osaka City University (2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

糖鎖は、その自己組織化機構の解明が、生体高分子の中でも比較的遅れているが、環境面や生体適合性だけでなく、元来有する機能性を生かすために注目して研究を行う必要がある。糖鎖と相互作用する分子を混合することで、糖鎖ベースの超分子を構築してその物性を調べた。超分子構築には、構成要素となる分子の詳細な分子特性を知り、それを元にして各種条件を制御する必要があるが、その作成と分析が困難であった。昨年度から行っている手法の開発に引き続き取り組んだ。作成には主にSEC及びODSカラムを利用した分取クロマトグラフィー方式を用いた。従来、この方式では大量のサンプル作成が著しく困難であった、昨年度から開発していた、分取及び濃縮の自動化システムが完成し、大量のサンプルを作成可能になった。各サンプルの分子特性を明らかにするべく、希薄溶液物性を調べた。市販のSEC-MALLSに加え、固有粘度計、及び昨年度開発した、HPLC-SAXSを組み合わせることで、各種多糖を対象として、3.5桁を超える広い分子量範囲において、重量平均分子量、回転半径、固有粘度等を評価し、山川らの螺旋みみず鎖モデルで解析し、剛直性他の各分子特性値を得た。糖鎖の分子量の最適化により、糖鎖との相互作用による超分子の構造制御により、巨視的な物性をコントロールする研究を進めた。分子量が1万以上の高分子においても、糖鎖の重合度を1変えるだけで、巨視的な物性(例えば粘度)を数十倍〜数百倍も制御することが可能であった。これまで不可能だったサンプル作成法及び開発した手法によって、初めて明らかになった現象である。従来、高分子においては、単分散性の重要性は比較的低いと考えられてきたが、超分子構築に際しては、真に単分散であるサンプルの重要性が明らになり、超分子の構築の指針が新たに得られたと言える。

尽管聚糖相对较慢以阐明其在生物聚合物中的自组装机制，但不仅在环境和生物相容性方面都需要关注其先天功能。通过混合与糖链相互作用的分子，构建了基于糖链的超分子并检查其物理特性。在超分子结构中，有必要了解组成分子的详细分子特性并基于它们控制各种条件，但是很难创建和分析它们。我们继续致力于开发自去年以来一直使用的方法。使用SEC和ODS色谱柱制备色谱法主要用于制备。自去年以来先前已经开发的自动制备和浓度系统已经完成了，这是极其难以创建大量样品的，已经完成了，因此可以创建大量样品。检查了稀溶液的特性，以阐明每个样品的分子特性。通过将市售的SEC购物中心与去年开发的内在粘度计和HPLC-saxs结合在一起，我们评估了重量平均分子量，转弯半径，固有的粘度等。在宽分子量范围内，超过3.5个分子量的范围超过3.5个，并使用Yamakakawa et al Al yamakawa链模型进行了分析。获得各种分子特征值的刚性和其他特性。已经通过优化糖链的分子量并通过与糖链相互作用来控制糖链的分子量并控制上分子的结构来控制宏观物理特性。即使对于分子量为10,000或以上的聚合物，也可以通过简单地改变糖链的聚合程度来控制宏观物理特性（例如粘度）几十到数百次。这种现象首先是通过以前无法创建样本和开发方法的方法来揭示的。从传统上讲，单分散性在聚合物中被认为相对较低，但是在构建超分子时，已经揭示了真正单分散样品的重要性，可以说已经获得了建造超分子的新指南。