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生体高分子の"ゆらぎ"および分子運動の解析

生物聚合物的“波动”和分子运动分析

基本信息

批准号：
62220015
负责人：
今井宣久
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Special Project Research
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62220015/
关键词：
拡散係数アルブミン荷電効果サルコメア回転ブラウン運動

项目摘要

本年度において, 本研究の目的である生体高分子の"ゆらぎ"と分子運動の特異性の解析に関して, 次のような研究成果を得ることが出来た.(1)準弾性光散乱によって測定された高純単一成分の蛋白質(特にアルブミン)のt→oにおける拡散係数の著しい荷電効果が, Imai→Mandel理論によって完全に説明出来ることが示され, これにより, 今後拡散係数の測定によって蛋白質のゆらぎや集団形成における静電相互作用の役割を定量的に分析し得ることを示した.(2)筋肉サルコメアおよびIZI(前者は筋肉蛋白質の集合体, アクチン, およびマイオシンフィラメントが更に束状に集った数μm長の束状粒子で, 後者はこれよりマイオシンフィラメントを除去したもの)の光学顕微鏡下における回転ブラウン運動の解析, ならびに準弾性光散乱による並進拡散係数の実測を行い, ATP不在下のサルコメア粒子にくらべ, IZIが, 1/30程度に極めて遅いブラウン運動した呈さないこと, ATP, Ca存在下ではサルコメアも1/5程度に遅い運動となることを発見した. 流体力学的考察の結果, 遅い分子運動は溶媒の透過性の増加によるものであること, 表面フィラメントの動的状態がこの透過性を決定するものであることを示した.(3)緩和機構を導入することによって, 2緩和機構を軸とする従来のSmoluchowski理論の拡張を行い, 高分子の集団形成に関して, 新しい理論式を導いた.(4)高分子のまわりの低分子イオンの拡散現象の非線型性についての理論的研究を行った. 非線型拡散方程式の厳密解から, 高分子荷電量と共に低分子イオンの拡散速度が極めて小さくなることが見出された.

This year, the purpose of this study is to analyze the specificity of molecular motion of biological polymers, and to obtain the results of this study. (1)A quantitative analysis of the electrostatic interaction in the determination of the dispersion coefficient of a highly pure protein is presented. (2)筋肉サルコメアおよびIZI (The former is an aggregate of muscle protein, and the latter is a bundle of particles several μm long, while the latter is a bundle of particles several μm long.) The analysis of the motion of the muscle protein under optical microscopy, and the measurement of the dispersion coefficient under quasi-optical scattering are carried out. In the absence of ATP and Ca, the particles in the particles are not in motion. In the presence of ATP and Ca, the particles in the particles are in motion to a degree of 1/30. As a result of the investigation of fluid mechanics, the molecular motion of the solvent increases the permeability of the solvent, and the state of the surface motion determines the permeability of the solvent. (3)2. The relaxation mechanism is related to the formation of polymer clusters. (4)A Theoretical Study on the Nonlinearity of the Dispersion Phenomenon of Polymers and Low Molecules. Non-linear dispersion equation is solved by the charge of polymer and the dispersion velocity of low molecular weight.