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尿素が水素結合を破壊してタンパク質の構造をほどいてしまうのはなぜですか?

A 回答 (1件)

尿素は水素結合部位に富んだ(6ヶ所)物質です。


タンパク質はアミノ酸残基間の水素結合により立体構造を形成するわけですが
尿素はこのアミノ酸残基間の水素結合に割り込みます。
この結果、タンパク質の構造をほどいてしまうのです。

従って簡潔に述べると「アミノ酸-アミノ酸よりアミノ酸-尿素の方が水素結合しやすいから」です。
まあ濃度によりますが。
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この回答へのお礼

なるほど。ありがとうございました。

お礼日時:2012/03/22 17:21

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現在、高分子を扱っていますが、高分子間の水素結合形成(カルボキシル基間)を阻害させたり、促進させたりして物性がどのように変化するのかを検討したいと考えています。大学時代に尿素に阻害する効果があるように記憶しているのですが定かではありません。尿素に限らず、このような物質をご存じの方のご回答をよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 カルボキシル基間の水素結合はご存知の通り、

 R-C=O‥‥HO-C-R
   │       ┃←2重結合です
   OH‥‥‥‥O

 となるわけですので、分極しているカルボニル酸素よりも電子供与性が高い官能基であれば、優先的にそちらが結合するようになります(当然平衡状態です)

 ですので、例えば、カルボキシル基間の水素結合を切りたいのであれば、単純に塩基性の材料を加えるのが簡単で確実かと思います。ピリジン類やアルキルアミン類、ピペリジン骨格などが代表ですね。大小の程度はありますが、どれも効果はあるはずですよ。お勧めはピリジンや4-ジメチルアミノピリジン、ヒンダートアミンあたりかな?

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こんにちは。お世話になります。

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わかりやすいかもしれません。

また、実験内容によってはエンドトキシンを気にする実験もありますが、エンドトキシンフリーの水を使う場合はどれを選べばよいのでしょうか?
動物細胞培養用に使う場合はどの水を選べばよいのでしょうか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

pinokoBBさん、こんにちは。

バイオ・生化学関係に用いられる水は水道水をプレフィルターを通し、イオン交換・蒸留・逆浸透法、限外濾過などを複数回組み合わせて生成します。

プレフィルターは鉄さびや大き目のゴミを取り除くに用います。

イオン交換法は酸性・強アルカリ性の樹脂を通し、イオン化合物を除く方法でこれを行った水がイオン交換水(脱イオン水)です。水の純度の評価には比抵抗を用いますが、およそ数百kΩ・cmの水が得られます。この段階で除けるのはイオン化合物だけで有機物・微生物は除けません。

蒸留法は水を蒸留することで不純物を除く方法です。イオン交換法と組み合わせて2回蒸留することが一般的です。一般的な2次蒸留水の比抵抗は数MΩ・cmでバイオ・生化学関係には十分な純度です。動物培養細胞にも使用可能です。エンドトキシンも完全にフリーとまではいかないけれどもある程度の除去はできています。蒸留法は多くの不純物を除去可能ですが100度付近の沸点を持つ物質は除けません。

逆浸透法は半透膜に圧力をかけて精製する方法です。

限外濾過法は限外濾過膜を通す方法です。孔径は半透膜が数十nmに対し、限外濾過膜は数nmです。それゆえ、数kDa以上の分子であれば、限外濾過法で除けますので、エンドトキシンやRNaseなども除去できます。本当にエンドトキシンフリーな水が必要でしたら限外濾過法を行った水が必須です。ただ、普通のCOSとかHEKとかの動物細胞培養でしたら2次蒸留水でも十分です。蛍光検出用のマイクロアレイなんかは限外濾過水が必須なようです。

超純水は十数MΩ・cmの水のことです。MilliQはミリポア社の超純水装置を用いて作った水で比抵抗は15MΩ・cm以上と高純度の水です。MilliQに関してはイオン交換樹脂を通し、逆浸透法、限外濾過法を用いて精製しているようです。

>また、実験内容によってはエンドトキシンを気にする実験もありますが、エンドトキシンフリーの水を使う場合はどれを選べばよいのでしょうか?
これに関しては上で書いたように限外濾過膜で精製した水です。MilliQが当てはまるでしょう。(超純水も一般的には限外濾過をしているのでこれも当てはまりますかね。)

>動物細胞培養用に使う場合はどの水を選べばよいのでしょうか?
これは、2次蒸留水以上の純度があれば十分です。2次蒸留水、MilliQ水、超純水が使用できます。

ただ、水関係の装置は日頃のメンテナンスが重要でイオン交換樹脂とか水を貯めるタンク、蛇口に汚染がないかは確認する必要があります。

実験書には必ずはじめのほうに書いてあることですので、pinokoBBさん自身でなにか実験書をご参照ください。

pinokoBBさん、こんにちは。

バイオ・生化学関係に用いられる水は水道水をプレフィルターを通し、イオン交換・蒸留・逆浸透法、限外濾過などを複数回組み合わせて生成します。

プレフィルターは鉄さびや大き目のゴミを取り除くに用います。

イオン交換法は酸性・強アルカリ性の樹脂を通し、イオン化合物を除く方法でこれを行った水がイオン交換水(脱イオン水)です。水の純度の評価には比抵抗を用いますが、およそ数百kΩ・cmの水が得られます。この段階で除けるのはイオン化合物だけで有機物・微生物は...続きを読む

Qタンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

膜タンパク質の性質や特徴は図書館で調べたら出てきたんですが
可溶性タンパク質の方は調べても出てきませんでした。
なので、水溶性タンパク質の性質や特徴を教えて頂きたいです。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
多くあるので、膜タンパク質と言えば、何となく脂溶性(水溶性でない)タンパク質かな?と
玄人は連想できますが。

で、「膜タンパク質」は、そのタンパク質が機能する場所である膜に存在するタンパク質の総称なので、
調べると「膜でどのような機能を持っているタンパク質たちである」と本に書いてあると思いますが、
一方の「水溶性タンパク質」は化学的な性質を言ったものたので、どのようなタンパク質がと言われても
「水に溶ける」くらいしか共通点は挙げれません。
(っていうか水溶性と言っている時点でそれはわかることなので、いちいち解説する必要ないでしょ?)

つまり、何が言いたいかというと、
そういう分類は一般的じゃなく、もし、「膜タンパク質と水溶性タンパク質」に分ける人がいるとして、
その「水溶性タンパク質」と言っている人が、ある程度何かを想定して言っているはずだということです。

なので、その人に「何のことを指しているのか?」って聞くしかわからないのと、あとは
No1様のおっしゃるように自分で決めて調べるしか無いと思います。

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
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