制限酵素やTaqなど、酵素はいつも-20℃の冷凍庫に保存していますが、なぜ室温だと失活していくのですか?プロテアーゼで切られるにしても本当にピュアなものなら大丈夫だと思いますし、活性が変わるからにはどこかしら構造が変わっているように思っているのですが・・・失活するとは酵素が何によってどのように変化しているのかが知りたいです。
 また、逆になぜ-80℃の冷蔵庫には入れないのですか?ただ-20℃で十分でそれ以上は電気代が無駄なだけだとか?
 

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A 回答 (3件)

遺伝子操作自体は初心者なので、適切な答えになるか分かりませんが、


蛋白質構造の研究者としての考えも含めて・・・

まず一般的に酵素試薬は、グリセロールが入っているので-20℃でも凍らないようになっています。
しかし、さらに温度を下げると凍ってしまい(グリセロールの濃度によりますが、-40℃付近以下では凍り始めるようです)、凍結により力学的に酵素が変性させられるはずです。
ですから、酵素を-80℃ディープフリーザーで保存してはいけません。
(以前そんなことを知らなかった頃に、送られてきた酵素試料をディープフリーザーで保存して危うく凍らせるところでした・・・・師匠に厳重注意されました・・(汗))

基本的に温度を下げる理由は、熱による変性防止が主な理由でしょう。
ただ、Taqのように熱に強いはずの酵素までの低温保存するのは、
おそらく、他の酵素、菌のコンタミによる分解、および酸素による酸化、などの防止であると思います。
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この回答へのお礼

大変分かりやすく、納得しました。ありがとうございました。

お礼日時:2001/09/22 01:08

私も酵素は利用するだけですので,良くわからない側の人間ですが。



お二人の回答されている事で充分な気がしますが,それ以外の理由をあえて考えてみました。

酵素が蛋白分解酵素の場合。
 この場合はいくら純度100%でも自己消化は避けられませんから,低温保存が必要でしょう。

試薬が吸湿性の場合。
 この場合はデシケ-タ-等で室温保存でも良いわけですが,他の回答者のあげられた理由と一緒に,乾燥かつ低温の冷凍庫保存を行なう。
 凍結乾燥で粉末状にした酵素は結構吸湿性があります。吸湿すると分解が促進されますので,乾燥状態での保存が必要です。

以上,あえて考えてみました。


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酵素の場合は、チューブから酵素を取り出したり、分注したりする際に、細菌や別の無関係の蛋白等のコンタミネーションが生じる可能性があった場合、室温に放置していると、腐敗等で多少なりとも変性が進み、失活する可能性があるのではないでしょうか?


制限酵素でそういった事を確かめた事はないですが、免疫組織染色で使用する抗体でも、冷蔵庫保存で良い場合と、-20℃保存と指定される場合がありますが、-20℃とされているものでも、冷凍室の故障でやむなく冷蔵庫保存していても、きちんと差異なく反応してくれるんですが、室温ではさすがに力価が低下してしまいました。
-20℃でO.K.とされているのは、それ以上厳密に低温に置く必要がないだけだと思いますが。どの研究室でも、実験室のあちこちに-80℃のディープフリーザーは置いてないでしょうしね。汎用される酵素であれば、その程度の保存でいいよということではないでしょうか?
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Q酵素 失活

酵素には失活という性質があることは分かります。
温度を高くした後に冷やしても酵素が変性して酵素作用は起こらないということは参考書等で良く見かけます。また酵素はPHにも大きな影響を受けることも分かります。
ここからが質問なのですが、例えば酵素をカタラーゼとします。PHを酸性またはアルカリ性に変化させ、反応させなくさせた後に中性に戻すと失活してしまいますか?また、カタラーゼを保存するときは品質を保つ為に冷やして保存していますが、極度に低い温度の中保存したら高温の条件にして戻した時と同様に失活しますか?これらの事を参考書を読んで疑問に思ったのですが、高校3年なので勝手に実験できません。どなたか教えてください。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

カタラーゼは凍結融解に弱い酵素として知られているので
極度に低い温度というのが溶液が凍る温度であれば再度溶かしたときに失活していますが、
溶液中の酵素全てが失活しているかについては知りません。
中には失活せずに活性のある酵素の分子もあるのかもしれません。

また、酵素によっては凍結融解を繰り返してもほとんど失活しないRNaseAのようなものもあります。
逆に冷蔵庫や冷凍庫で保存していても失活してしまう酵素もあり、-80℃で凍らせて保存して、使うときに溶かして使います。

pHによる失活は一般的には不可逆的と言われていますが、
カタラーゼがそうであるかについて私は知りません。
ゆっくりとpHを戻すことによって活性が戻るかもしれません。

http://keirinkan.com/kori/kori_chemistry/kori_chemistry_2/contents/ch-2/4-bu/4-2-1.htm

http://seibutunomu.hp.infoseek.co.jp/community1/jisshi01/3kai/3shiryou1.html

http://keirinkan.com/kori/kori_synthesis/kori_synthesis_a/contents/sy-a/1-bu/1-3-2.htm

http://www.jki.co.jp/product/f_kit/f-kit_toriatukai_main.htm

カタラーゼは凍結融解に弱い酵素として知られているので
極度に低い温度というのが溶液が凍る温度であれば再度溶かしたときに失活していますが、
溶液中の酵素全てが失活しているかについては知りません。
中には失活せずに活性のある酵素の分子もあるのかもしれません。

また、酵素によっては凍結融解を繰り返してもほとんど失活しないRNaseAのようなものもあります。
逆に冷蔵庫や冷凍庫で保存していても失活してしまう酵素もあり、-80℃で凍らせて保存して、使うときに溶かして使います。

pHによる失...続きを読む

Q酵素溶液の保存方法

酵素溶液の保存方法について教えてください。

1.制限酵素のように、50%グリセロールの状態にし、-20℃で良いのでしょうか?
2.酵素の種類によっては、グリセロールで失活することもあるのでしょうか?

保存したい酵素はザイモリアーゼです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ザイモリアーゼをちょっと手元にある本で調べました。イーストのプロトプラスト調製に使う細胞壁分解酵素のようですね。メーカーのキロンビールに直接聞くのが一番正確で早く正解が得られると思いますよ。

Q制限酵素の取り扱い

制限酵素を使った実験を行いました。
多くの制限酵素は-20℃で保存されており、チューブに加える時も温度を上げないように注意されました。
しかし、最終的には37℃(酵素の至適温度)で反応させています。
制限酵素を加える時は温度を上げないように注意するのはなぜでしょうか?失活を防ぐためですか?しかし、それなら37℃では失活してしまうようにも思います。

また、次のような操作は可能でしょうか?
(1)チューブにDNA、制限酵素等を全て加えたところで中断して、-20℃で保存する。
(2)反応速度を上げるために、37℃で一時間のところを47℃で30分で行う。

どなたか教えて下さい。お願いします。

Aベストアンサー

>しかし、それなら37℃では失活してしまうようにも思います
そのとおり、徐々に失活します。ですから、インキュベーションは、1‐2時間、長くても一晩ですむように酵素量を調整するのです。各制限酵素がインキュベーションの条件で、何時間後にどれだけ活性を保持するかというような情報は、試薬会社のカタログにも出ています。

>制限酵素を加える時は温度を上げないように注意するのはなぜでしょうか
スター活性を防ぐためです。酵素は凍結防止のためグリセロール溶液で保存されて、反応液に加えても容易には拡散しません。一次的に酵素濃度と粘性が非常に高い部分ができ、非特異的な配列を切断する可能性があります。酵素を加えてよく混和するまで冷やして、反応が起こらないようにするのがよいのです。
>(2)反応速度を上げるために、37℃で一時間のところを47℃で30分で行う。
これも、スター活性の原因になり、非特異的な切断がおこる可能性があります。失活を早めることにもなります。

>(1)チューブにDNA、制限酵素等を全て加えたところで中断して、-20℃で保存する。

実際上は、いけるかもしれません。しかし、凍結してしまうと酵素は多かれ少なかれ失活するので、切断効率が起こることは覚悟しておかなければならないでしょう。

>しかし、それなら37℃では失活してしまうようにも思います
そのとおり、徐々に失活します。ですから、インキュベーションは、1‐2時間、長くても一晩ですむように酵素量を調整するのです。各制限酵素がインキュベーションの条件で、何時間後にどれだけ活性を保持するかというような情報は、試薬会社のカタログにも出ています。

>制限酵素を加える時は温度を上げないように注意するのはなぜでしょうか
スター活性を防ぐためです。酵素は凍結防止のためグリセロール溶液で保存されて、反応液に加えても容易には...続きを読む

Q吸光度計にて 石英セルとガラスセル

抽出したゲノムDNAの濃度測定にて、吸光度計を使用して吸光度を調べる実験を最近行いました。そのとき抽出して希釈したDNAを石英セルに入れたのですが、そこで先生から
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と言われ、そこでまったく答えらませんでした。調べたところ、ガラスより石英のほうが高価だから精密度がいい?といったものが出たのですが・・・違うようです。
なぜ、ここでは石英セルを使用するのですか?教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

 学生時代に酵素の精製をしていて、「ゼロ合わせができません」と先生に言って大恥をかいた記憶があります。酵素ですから、測定波長は280nmです。40年も前のことですから、プラスチックセルはありません。研究上での恥のかき始めなので、今でも鮮明に覚えています。
 セルを超音波洗浄器で洗って、バラバラにしたこともあります。セルは、私にとっては、実験の最初の失敗。以後、失敗は数知れずですが、・・・。

>じゃあそれ以外で石英セルのほうがいい理由は?
正解は、「石英セルのほうがいいではなく、石英セルでないと・・・」です。
 http://www.fujiwara-sc.co.jp/catalog/sel01.html
 石英セルは、可視部も紫外部も通します。ガラスセルでは、可視部は通すが、紫外部はほとんど通さないようです。ですから、石英セルで可視部を測るのは測定上は適正なのですが、破損の可能性を考えて(石英セルは1個1万円、ガラスセルは3000円ほどでした)、可視部はガラスセル使用というのが現実的です。
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 「セルが壊れました」と実習学生が持ってきてくれると、『福沢諭吉がヒラヒラと飛んでいく』ことになります。貧乏な研究室の教員としては『実習をまじめにしなければ壊れることも無い』と思いつつも、顔は引きつりかけます。学生実習は、結果が分かりきっているので、当然プラスチックでしています。しかし、紫外部の測定に適したプラスチックセルは無いようで、「測定可」とした製品も文字のとおり可の状態で、石英セルのレベルではないとの業者の回答でした。

 セルで思い出すのは、吸光度を測定する2面透明のセルで蛍光を測定しているのを見ました。他の研究生の卒論生だったので、「測定するのは難しいのと違う」と声をかけましたが、その後どうしたことやら。

参考URL:http://www.fujiwara-sc.co.jp/catalog/sel01.html

 学生時代に酵素の精製をしていて、「ゼロ合わせができません」と先生に言って大恥をかいた記憶があります。酵素ですから、測定波長は280nmです。40年も前のことですから、プラスチックセルはありません。研究上での恥のかき始めなので、今でも鮮明に覚えています。
 セルを超音波洗浄器で洗って、バラバラにしたこともあります。セルは、私にとっては、実験の最初の失敗。以後、失敗は数知れずですが、・・・。

>じゃあそれ以外で石英セルのほうがいい理由は?
正解は、「石英セルのほうがいいではなく...続きを読む

QW/V%とは?

オキシドールの成分に 過酸化水素(H2O2)2.5~3.5W/V%含有と記載されています。W/V%の意味が分かりません。W%なら重量パーセント、V%なら体積パーセントだと思いますがW/V%はどのような割合を示すのでしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

w/v%とは、weight/volume%のことで、2.5~3.5w/v%とは、100ml中に2.5~3.5gの過酸化水素が含有されているということです。
つまり、全溶液100ml中に何gの薬液が溶けているか?
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w/v%のwはg(グラム)でvは100mlです。

Q酵素を壊す、酵素の活動を阻害するときの温度は?

酵素は高温(平均的に50℃~70℃)ぐらいで死滅すると聞きましたが、

低温でも、死滅させたり、活動を阻害させたりできますか?
できる場合、どのくらいの温度ならできますか?

しょうもない質問かもしれませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

『酵素は高温(平均的に50℃~70℃)ぐらいで死滅すると聞きましたが、』
酵素堵いうのは普通はタンパク質で出来ています(アミノ酸の繋がったもの)。温度を上げれば(熱を加えれば)それが酵素の反応のエネルギーとなって反応が進みますが、熱を加えすぎると酵素の形が崩れてきます(変性)。卵を熱したり焼いたりすると硬くなってもとの戻らないのと同じです。

どれくらい熱したら(温度を上げたら)酵素が壊れたり働かなくなるかですが、それは酵素の種類・形(アミノ酸の繋がる順序)によって変わってきます。私たちの身体の中の酵素は体温の37度でよく働き、温度が下がればエネルギーが不足して反応は遅くなりますし温度が上がりすぎれば酵素の形が崩れて反応が止まります。でも、RNAという物質の分解酵素は丈夫で100度くらいで熱すればその時は形が崩れるのでしょうけれど冷やせばだいぶ分は元に戻ってまた反応を促進することが出来ます。他にも好熱菌と呼ばれる海底の噴火口?の辺り(熱湯の中)に生息している菌がいて、その菌の酵素の反応は50度から70度の間で行われます(熱してもなかなか壊れません)。

『低温でも、死滅させたり、活動を阻害させたりできますか?』
低温になれば酵素自体は元気でもエネルギーがないので反応が進みにくくなります。一方で、温度(熱)以外にも酸やアルカリを加えると酵素は形を崩して働けなくなります(例外もあります)。

『酵素は高温(平均的に50℃~70℃)ぐらいで死滅すると聞きましたが、』
酵素堵いうのは普通はタンパク質で出来ています(アミノ酸の繋がったもの)。温度を上げれば(熱を加えれば)それが酵素の反応のエネルギーとなって反応が進みますが、熱を加えすぎると酵素の形が崩れてきます(変性)。卵を熱したり焼いたりすると硬くなってもとの戻らないのと同じです。

どれくらい熱したら(温度を上げたら)酵素が壊れたり働かなくなるかですが、それは酵素の種類・形(アミノ酸の繋がる順序)によって変わってきます。...続きを読む

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Q酵素の熱変性と立体構造の相関について

Rabbit muscle Lactate dehydrogenaseがどれぐらいの温度で失活し、その失活と立体構造にどのような関係があるかを調べています。Trpを用いて、蛍光スペクトルで立体構造について調べたのですが、どのように解釈すればいいかよく分かりません・・・
一般的に、熱変性と立体構造の間に相関はあるのでしょうか?

Aベストアンサー

> 熱変性と立体構造の間に相関はあるのでしょうか?

あります。

酵素の活性は、その酵素の立体構造に大きく依存します。
そして、その立体構造は、アミノ酸配列だけでなく分子内の水素結合も絡んで形作られます。
ところが、ご存知の通り水素結合は、ペプチド結合などの共有結合よりはるかに弱いので、
加熱や酸の添加などによって簡単に切れます。
こうなると、酵素分子は熱振動などによって、立体構造が変化してしまいます。
そして、酵素の立体構造は複雑に畳み込まれた形になっていることが多いため、再び冷却したり
pHを戻したからといって、元に戻らなくなります。
これが、「変性」です。

DNAであれば、主鎖が直線状であること、構成要素が4つに限定されること、各構成要素で
水素結合する相手が限定されること、によって、熱をかけて一旦外れた水素結合が再び元に
戻るということがありますが、酵素の場合は、側鎖があったり、構成要素のアミノ酸の種類が
多かったり、水素結合の相手が限定されないこと、などの理由により、一度変化すると元に
戻れない場合が殆どだと思います。

> 熱変性と立体構造の間に相関はあるのでしょうか?

あります。

酵素の活性は、その酵素の立体構造に大きく依存します。
そして、その立体構造は、アミノ酸配列だけでなく分子内の水素結合も絡んで形作られます。
ところが、ご存知の通り水素結合は、ペプチド結合などの共有結合よりはるかに弱いので、
加熱や酸の添加などによって簡単に切れます。
こうなると、酵素分子は熱振動などによって、立体構造が変化してしまいます。
そして、酵素の立体構造は複雑に畳み込まれた形になっていることが多いた...続きを読む

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む


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