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。

在生物聚合物分子中，糖链相对延迟，但我们不仅在环境和生物学兼容性上进行了研究，而且还针对其原始功能。通过混合与糖链相互作用的分子，构建了基于糖链的超级分子以检查其性质。在构建超级分子分子时，有必要了解成为成分的分子元素的详细分子特征，并基于它控制各种条件，但是很难创建和分析它。我们从去年以来一直在开发我们从事的方法。色谱系统主要使用SEC和ODS列用于创建。过去，这种方法在创建大量样本方面存在很大的困难，并且自去年以来已经开发的分配和集中系统已经完成，因此可以创建大量样本。为了阐明每个样品的分子特性，检查了薄溶液的性能。通过将HPLC-saxs结合起来，除了商业上可用的SEC小屋之外，重量平均分子量，旋转半径，特定粘度等，以在3.5位以上的分子量中评估，评估各种多糖的分子量。用山川和其他人的螺旋链模型分析，并获得了刚性和其他分子特征值。通过优化糖链的分子量，由于与糖链的相互作用而导致的超级分子的结构控制进行了控制宏观特性的研究。即使在分子量为10,000或更多的高分子中，也可以通过简单地改变糖链的聚合来控制几十到数百次的宏观特性（例如粘度）。这是第一次通过样本创建方法和开发方法首次揭示的现象。过去，人们认为单次化的重要性相对较低，但是当构建超级分子时，已经揭示了真正均匀的样品的重要性，并且揭示了超级分子分子的构建。可以说这些准则是新获得的。