近赤外分光法によるフィプロイン蛋白質の特性解明

• 担当機関: 蚕糸・昆虫農業技術研究所
• 研究期間: 1995～1996
• 研究担当者: 加藤弘; 宮澤光博
• 発行年度: 1995
• 要約: 近赤外分光法を用いて、フィブロイン蛋白質の構造変化を明らかにし、ヘリックス構造やシート構造を近赤外分光法によって明瞭に解析できることを確認した。
• 背景・ねらい: 近年、カイコの生産するフィブロイン蛋白質を、酵素固定化吸着剤や酸素透過膜等のように機能性材料として利用する試みがなされている。これは繊維蛋白質の持つ特異的な性質に基づくものであり、理化学的な性質を簡便に解析するための分析技術は、生物系素材の構造や機能評価において有用性が高い。材料分析技術の一つとして赤外分光法は広く利用されているが、試料の前処理が必要になる場合が多く、物質透過能が比較的強い近赤外領域による分光手段の活用は大きな期待がもたれる。蛋白質素材は2次構造の比率や配向がその待性を決定する大きな要因になるため、本研究では近赤外分光法を用いてフィブロイン蛋白質の2次構造等に関する知見を得る。

成果の内容・特徴

1. 2000～2500nmの近赤外領域には蛋白質分子に直接帰属できる幾つかの吸収ピークが含まれており、特に2170nm近傍のピークはフィブロイン蛋白質のα型（ヘリックス構造が主成分）からβ型（シート構造が主成分）への転移を鋭敏に反映することがわかった。(図1、図2)。
   
2. α型構造で2350nmに見られるピークは、β型構造において15nm程長波長側にシフトし、蛋白質変性の判断基準に利用できることが示唆された(図1、図2)。
   
3. これまで定量分析技術の一つとして用いられてきた近赤外分光法は、蛋白質の2次構造に関する情報を含むことが示され、蛋白質の変性等や生物系素材の構造解析にも有用であることが示された。
   

• 成果の活用面・留意点: キチン質等他の生物素材に対しても同様な解析を試みる。
• カテゴリ: カイコ 機能性 分析技術