有機溶媒中におけるペプチド型両親媒性分子の会合挙動とペプチド構造による膜特性制御

肽型两亲分子在有机溶剂中的缔合行为及肽结构对膜性质的控制

基本信息

批准号：
06855112
负责人：
山田哲弘
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はペプチド基を含む両親媒性分子について、水中および有機溶媒中での規則構造(二分子膜構造)の形成を系統形に調べ、ペプチド特性と二分子膜特性の結合による新しい機能材料の開発を目的とした。まず、トリペプチドとしてGlu-Gly-Gly,Glu-Ala-Ala,Glu-Val-Val,Glu-Ile-Ile,Glu-Phe-Pheを含む5種類の両親媒性分子を合成し、水を含め13種類の有機溶媒中での二分子膜構造の形成を透過型電子顕微鏡観察によって調べた。その結果、用いたすべての両親媒性分子は、四塩化炭素,シクロヘキサン,ベンゼン,トルエンなど誘電率が2.02〜2.38の無極性溶媒中と水中で二分子膜構造を形成した。また、クロロホルムなどの極性溶媒も無極性溶媒の混合によって誘電率を低下させれば二分子膜構造を形成することがわかった。これは^1H-NMRスペクトルのピークのシフトとブロード化から確認したものである。以上の結果から、トリペプチド基を持つ両親媒性分子による有機溶媒中での二分子膜形成は一般的な現象であることが示された。次に、有機溶媒中での二分子膜形成の要因を調べるため、重水添加前後での^1H-NMRスペクトルを測定した。水素結合に関与するアミド基の^1Hは、膜構造が形成されている場合H-D交換が遅かった。従って、ペプチド間の多重水素結合が有機溶媒中の二分子膜形成を促進していることがわかった。このことは、ペプチド部分のβ-シート構造を強く示唆している。本研究の一部は第43回高分子討論会において発表済みであると共に、第44回高分子学会年次大会において残る部分を発表予定である。また、重要な部分はChemistry Letter誌に投稿し現在印刷中(4号または5号に掲載予定)である。

该研究系统地研究了含有肽基团的两亲性分子在水和有机溶剂中有序结构（双层膜结构）的形成，并结合肽特性和双层膜特性开发新型功能材料。首先，我们合成了Glu-Gly-Gly、Glu-Ala-Ala、Glu-Val-Val、Glu-Ile-Ile、Glu-Phe-Phe等五种两亲性分子作为三肽，并形成了双层膜结构通过透射电子显微镜研究了 13 种有机溶剂中的情况。结果，所有使用的两亲性分子在介电常数为2.02至2.38的非极性溶剂（例如四氯化碳、环己烷、苯和甲苯）和水中形成双层膜结构。还发现，如果通过与非极性溶剂混合降低介电常数，极性溶剂如氯仿可以形成双层膜结构。这从 1 H-NMR 谱的峰移和展宽得到证实。上述结果表明，具有三肽基团的两亲性分子在有机溶剂中形成双层膜是一种普遍现象。接下来，为了研究有机溶剂中双层膜形成背后的因素，我们测量了添加重水之前和之后的^1H-NMR谱。当形成膜结构时，参与氢键的酰胺基的^1H表现出缓慢的H-D交换。因此，发现肽之间的多个氢键促进有机溶剂中双层膜的形成。这强烈表明肽部分具有β-折叠结构。该研究的一部分已在第43届高分子研讨会上发表，其余部分计划在第44届高分子科学技术学会年会上发表。此外，重要部分已提交至Chemistry Letter，目前正在印刷中（预计在第4期或第5期发表）。