ポリアスパルテートα-ヘリックスに特異的ならせんセンスの反転機構の解明

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ポリアスパルテート-[-NH-CH-(CH2C(O)OR)CO-]-は、側鎖Rの構造に依存して右巻き、または、左巻きのらせんをとることが知られている。我々は、最近、ポリ(β-フェネチル L-アスパルテート)(PPLA)が、テトラクロロエタン(TCE)中で温度の昇降により、α-ヘリックスの右巻き 左巻きの鋭い一次転移を示すことを見い出した。本研究では、まず主として液晶配向下で、^2H-NMR-回転異性状態(RIS)解析法により右巻きと左巻き状態のそれぞれについて側鎖コンホメーションを決定し、ヘリックス-ヘリックス転移について分子論的に検討した。^2H-NMR/RIS測定の結果から、側鎖根元x1のコンホメーションが右巻きと左巻き状態で顕著に異なり、右巻きではトランス、左巻きではゴ-シュ分率が高いことが明らかになった。両ヘリックス状態において側鎖根元のx_1x_2結合は、ヘリックス軸に垂直に伸びたコンホメーションをとる傾向を示している。このことは希薄溶液の二次元DQF-COSY・NMR測定によっても確認した。さらに、別のアプローチとして分子動力学(MD)シミュレーションを行って、側鎖コンホメーションを調べ、^2H-NMR/RISの解析結果と比較した。MDシミュレーションの結果は、良好に実験値を再現した。^2H-NMR/RIS解析とMDシミュレーションの結果から、側鎖根元の結合がヘリックス-ヘリックス転移に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。これまでの研究成果は、すでに第43回高分子年次大会、高分子討論会、第5回IPCにおいて発表し、また、論文〃Conformational Analysis of α-Helical Polypeptides in Two Opposite Screw Forms: A Combined of ^2H NMR and MD Simulation〃としてPolym.J.に投稿し審査中である。