超広帯域分光法による凍結保護物質のガラス化ダイナミクスの研究

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溶液中分子の速い時間スケールダイナミクスを観測する強力な測定法として超広帯域分光法を用い、凍結保護物質などガラス形成物質における動的な性質、ダイナミクスの研究を行った。研究対象として生体保護効果を有する多価アルコール、特にエチレングリコールを用い、水分子と多価アルコールが形成する水素結合ネットワークの動的挙動の変化に焦点を当てた。テラヘルツ時間領域分光法、誘電分光法、ラマン散乱測定用回折分光器、ブリルアン散乱測定用干渉分光器を用いて、多価アルコール系水溶液のギガヘルツからテラヘルツ帯の複素誘電率、ラマン感受率の振る舞いについて調べた。2008年第54回低温生物工学会、European Congress on Molecular Spectroscopy、日本物理学会,2008年秋季大会で報告した。水溶性のタンパク質は水がなければ機能発現することができず、水の存在が重要な役割を担う。タンパク質の基本的な性質、挙動を明らかにすることにより、重要な生体物質であるタンパク質分子の水和効果の理解を促進させることが期待される。球状タンパク質としてよく知られている鶏卵白リゾチームを用い、結晶化処理を行い良質な結晶を得ることができた。正方晶系の卵白リゾチーム結晶に対し顕微ブリルアン散乱測定を行うことにより、脆弱で微小なタンパク質結晶の弾性測定を可能にした。その温度変化、湿度変化、さらに凍結保護物質中に浸漬し測定を試みた。その成果を、のEuropean Congress on Molecular Spectroscopyで発表を行った。