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原子間力顕微鏡を用いた相互作用測定に基づくポリエステル分解酵素吸着機構の解明

基于原子力显微镜相互作用测量阐明聚酯降解酶的吸附机制

基本信息

批准号：
16750136
负责人：
藤田雅弘
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750136/
关键词：
PHB分解酵素原子間力顕微鏡生分解性高分子相互作用吸着力

项目摘要

本年度は、R.pickettii T1由来のPHB分解酵素の基質吸着部位とバイオポリエステル表面との間に働く相互作用力をAFM法により測定・解析すること、ならびに吸着特性の解明を行った。昨年度と同様、基質吸着部位のN末端に6個のHis残基を付加させたHis-tag基質吸着部位を用いた。このタンパク質を、ニトリロ三酢酸(NTA)基を末端に有する化合物を介して、AFM探針表面に固定化した。代表的なバイオポリエステルであるポリヒドロキシブタン酸(PHB)およびポリ(L-乳酸)(PLLA)表面に対するフォースカーブ測定を多数回(200回以上)行った。また、測定系中に、塩や界面活性剤等を投入し、吸着特性に及ぼす影響を調べた。一方で、バイオポリエステル以外の合成高分子材料に対するフォースカーブ測定も行った。PHBやPLLA表面に対するフォースカーブ中には複数の極小が認められるが、このことは、多数のタンパク質分子が材料表面への吸着に関与していることを意味するものである。これらの極小値を解析することにより、バイオポリエステル(PHBやPLLA)表面に対するPHB分解酵素一分子の相互作用力を見積もったところ、ともにおよそ100pNであった。この値から、基質吸着部位中の複数のアミノ酸残基が吸着反応に関与しているものと推測された。非特異的吸着を低減させる作用のある界面活性剤存在下で同様の測定を行うと、吸着力や吸着頻度の極端な減少は認められなかった。一方、本実験で用いた基質吸着部位は、ポリエチレンなどの合成高分子材料表面に対する吸着性を示すものの、その頻度は小さく、界面活性剤存在下では大きく減少した。このことから、PHB分解酵素の吸着反応では材料中のエステル結合との相互作用が寄与していると考えられ、バイオポリエステルを認識して特異的に吸着するものと結論づけられた。

This year, the adsorption site of PHB decomposing enzyme derived from R.pickettii T1 was determined by AFM method. Similar to yesterday, six His residues were added to the N-terminal of the substrate adsorption site, and the His-tag substrate adsorption site was used. The compound with terminal NTA group was immobilized on the AFM probe surface. The representative of the group was identified as PHB and PLLA. The number of responses was more than 200. The determination of system parameters, interfacial activity, adsorption characteristics and other factors A synthetic polymer material other than a synthetic polymer material PHB and PLLA surface contact, contact The interaction force of PHB decomposing enzyme is 100pN. The adsorption reaction of a plurality of acid residues in the adsorption site of the matrix is related to the adsorption reaction. Non-specific sorption is reduced in the presence of surfactant, and the same determination is performed, and the sorption force and sorption frequency are reduced in the extreme. The adsorption site of the matrix used in this paper is different from that of the surface of synthetic polymer materials, and the frequency of adsorption is small. In the presence of surfactant, the adsorption site is greatly reduced. The adsorption reaction of PHB decomposing enzyme is the interaction between PHB decomposing enzyme and PHB decomposing enzyme.