分子シンクロナイズした集合体の静的・動的構造解析

分子同步聚集体的静态和动态结构分析

• 批准号: 11167250
• 负责人: 梶原 莞爾
• 金额: $ 10.75万
• 依托单位: Otsuma Women's University (2002)Kyoto Institute of Technology (1999-2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11167250/
• 关键词: 高分子構造・物性; 分子シンクロナイゼーション; 電磁波散乱法; 静的・動的構造; 分子シンクロナイズ; 静的・動的構造解析; 小角X線散乱; 光散乱; 位置選択的硫酸基置換カラゲナン; 分子モデリング; ゲル; 分子集合体; 糖鎖高分子; 動的・静的光散乱; 動的・静的構造; コンフォメーション

硫酸化多糖は生理活性を持つものが多く、生体内で重要な役割を担っているものが多い。糖鎖の局所構造が生理活性発現の鍵を握ると考えられるが、局所構造は当然主鎖骨格の結合モードと硫酸基の位置により決まる。天然由来の高分子構造解析における困難さの一つに、会合のしやすさが挙げられているが、安定な会合<超分子構造>を形成することが生理活性発現のであるとも考えられる。ここでは位置選択的に硫酸基を導入(あるいは脱硫)した一連のカラゲナンの水溶液を調整し、その溶液から動的・静的光散乱及び小角X線散乱を観察した。調整した試料のゲル化実験から、ゲル化には(1,4)α基が非水化している必要があり、硫酸基はその付く位置によって螺旋構造を安定化する場合も、壊す場合もある事がわかった。光散乱及び小角X線散乱の結果をまとめると、いずれのカラゲナンも局所的には(小角X線散乱の結果)棒状構造をとる。しかしゲル化しやすいカラゲナンは、光散乱も棒状構造あるいは半屈曲鎖であることを示唆するが、ゲル化しないカラゲナン(λカラゲナン)は光散乱の結果からみると溶液中ではコンパクトは粒状の形態をしている。λカラゲナン以外のカラゲナンは、低温域でコイル状(無秩序構造)からヘリックス状(準秩序構造)へ、少なくとも局所的にその形態を変化することは小角X線散乱から推察できる。ゲルを形成するためには、ヘリックス部分が更に会合して架橋ドメインを形成することが必要だが、ヘリックス部分の長さがある程度以上でないと架橋ドメインとして十分な強度を保てない。カラゲナン2重螺旋分子モデルを使って直接計算した散乱プロフィールと小角X線散乱により観察された散乱プロフィールを比較すると、2重螺旋部が平行に並んで会合していると仮定すれば低温域の観察結果とよく一致する。高温域の散乱プロフィールは孤立鎖モデルで説明できる。なおλカラゲナンは低温域でも高温域でも観測された散乱プロフィールに変化はなかった。つまりカラゲナン分子のゲル化は温度を外部刺激としてカラゲナン分子が協同的に形態変化に伴う超分子構造を形成する過程として理解できる。

Sulfated polysaccharides have many physiological activities and are important in vivo. The structure of sugar chain is characterized by the key position of physiological activity and the position of sulfate group. Difficulties in structural analysis of polymers of natural origin include the formation of supramolecular structures and the development of physiological activities. The position of the sulfuric acid group is selected, and the aqueous solution is adjusted. The static light scattering and the small angle X-ray scattering are observed. The sample is adjusted to the following conditions: (1, 4)α-group is not hydrated, sulfate group is not hydrated, helical structure is stabilized, and so on. Light Scattering and Small Angle X-ray Scattering Results The light scattering rod structure has a semi-buckling lock. The light scattering rod structure has a granular shape in solution. In addition to λThe length of the bridge is more than the necessary length. 2-fold helical molecules are calculated in parallel with each other in the low temperature range. High temperature range of scattered light, isolated light The temperature range is low, the temperature range is high, and the temperature range is high. The molecular structure of the molecule changes with temperature and external stimuli, and the molecular structure changes with supramolecular structure.

项目成果

M.Dentini: "Synthesis and physicochemical characterization of gellan gels"Macromolecules. 34. 1449-1453 (2001)

M.Dentini：“结冷胶的合成和物理化学表征”大分子。

伊香賀敏文, 小林厚, 大越豊, 後藤康夫, 奈倉正宣, 浦川宏, 梶原莞爾: "炭酸ガスレーザー加熱延伸法により作成されたポリエチレンテレフタレート繊維の構造"Sen'i Gakkaishi. 58. 8-15 (2002)

Toshifumi Ikaga、Atsushi Kobayashi、Yutaka Okoshi、Yasuo Goto、Masanobu Nagura、Hiroshi Urakawa、Kanji Kajiwara：“通过二氧化碳激光加热拉伸方法制造的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的结构” Seni Gakkaishi. 58. 8-15 (2002)。

T. Nakagawa: "Temperature Dependence of Single Particle Dynamics of Flexible Liquid Benzene Using Molecular Dynamics Simulation"THEOCHEM. 458. 275-283 (1999)

T. Nakakawa：“使用分子动力学模拟的柔性液体苯的单粒子动力学的温度依赖性”THEOCHEM。

H.Yasunaga, Y.Shirakawa, H.Urakawa, K.Kajiwara: "Dynamic behavior of water in hydrogel containing hydrophobic side chains as studied by pulse 1H NMR"J.Mol.Struc.. 602-603. 399-404 (2002)

H.Yasunaga、Y.Shirakawa、H.Urakawa、K.Kajiwara：“通过脉冲 1H NMR 研究水在含有疏水性侧链的水凝胶中的动态行为”J.Mol.Struc.. 602-603。

I. Wataoka: "Molecular Specification of Homopolymer of Vinylbenzyl-lactose-amide in Aqueous Solution"Polym. J.. 31. 590-594 (1999)

I. Wataoka：“水溶液中乙烯基苄基乳糖酰胺均聚物的分子规格”Polym。