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テラヘルツ時間領域分光法を用いた水溶液中における生体分予の機能発現機構の研究

利用太赫兹时域光谱研究水溶液中生物合成的功能表达机制

基本信息

批准号：
06J03184
负责人：
有川敬
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03184/
关键词：
テラヘルツ THz 水和全反射減衰分光法 ATR 生体分子自己組織化ミセル局所電場

项目摘要

水和現象はタンパク質や細胞膜の自己組織化した構造を形成・維持において重要な役割を果たしており、生体機能メカニズムの物理的な理解のための鍵となる現象と考えられている。水溶液中の分子の水和状態はこれまでさまざまな手法で調べられてきたが、最新の分光学的手法であるテラヘルツ時間領域分光法は、水素結合のエネルギーに対応する周波数領域の分光法であることから、水和現象の研究への応用が期待されていた。そこで水溶液中での生体関連分子の水和状態を、テラヘルツ時間領域分光法を用いて実験的に研究した。昨年度までに、測定量から水和した水分子に関する情報を取り出す新たな解析手法を提案・確立し、様々な生体関連分子水溶液を用いてその有効性を示してきた。この手法を用いてミセルの水和状態を調べた。ミセルは分子内に親水基と疎水基両方をもつ両親媒性分子が、疎水性相互作用によって水中で自発的に集合して形成される。研究の結果、このような集合体の表面には温度に対して安定な水和水の層が存在することがわかった。また安定な水和層の形成は、ミセルを形成している両親媒性分子の親水基と、水和水との水素結合ネットワークの形成が重要な要因となっていることが示唆された。このような安定な水和構造の存在によって、自己組織化した構造が安定化されていることが考えられ、水和水の役割に関する研究に新たな知見を与えた。

The water and the phenomenon of the formation and maintenance of the self-organization of the cell membrane are important for the understanding of the physical and biological functions. The molecular state of water in aqueous solution is regulated by the latest spectroscopic methods, such as time-domain spectroscopy, wavelength-domain spectroscopy, and the study of water and water phenomena. Study on the water and state of bio-related molecules in aqueous solutions by time-domain spectroscopy In the past year, the amount of water and water molecules related information was extracted, new analytical methods were proposed, and the use of biological related molecular aqueous solutions was demonstrated. This method is used to adjust the water and state. The molecular interaction between hydrophilic groups and water-based groups is a process of self-assembly in water. The results of this study show that the surface of the aggregate is temperature-dependent and stable, and that water and water layers exist. The formation of stable water and water layers is an important factor in the formation of hydrophilic groups, water and water binding molecules The study on the relationship between water and structure is new.