連関資料 :: タンパク質について
資料:27件
全体公開 2022/11/25
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タンパク質
- タンパク質の反乱 石浦章一 ブルーバックス この本では「タンパク質はなぜ分解するのか」（「プロテオリシス」）をキーワードに話が進められていました。この本を読むまで私は、タンパク質が古くなったら分解してなくなるだけだと思っていました。 これは仮定ですが、理由いくつかはありました。 １つ目は、従来から環境への適用だと説明されてきました。それはすなわち、発熱などの急激な環境変化に適応するためには、新しいタンパク質の合成が必要であり、そのためには生体内にアミノ酸のプール(貯蔵庫)が用意されていなければならず、タンパク質の分解がその供給源となる、という仮設です。 これに加えて、発生に応じて不要なタンパク質が除去されていくプログラムも必要です。例えば、手の指ができるときには、はじめカエルの水かきのような手から、指と指の間の部分のタンパク質が分解され、指が作り出されていく。そのためには、特別なタンパク質分解系が存在する必要があります。 また、細胞は、不要なタンパク質や不適切に折り畳まれたタンパク質を細胞内から除去しなければなりません。このためにも、タンパク質の分解は不可欠です。 これに加えてタンパク
- レポート 理工学 タンパク質 DNA プロテリオシリス
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アミノ酸およびタンパク質について
- タンパク質は細胞中に最も豊富に存在する有機分子である。それらは生体組織のあらゆる部分にみいだされ、生物学的に重要な化合物のうちでは最も多様な部類である。タンパク質はある一定の生物体の構造を本来の姿に保持しており、また、生命の機能を調節している酵素もタンパク質である。タンパク質の研究は、化学における境界がいかに人為的であるかを例証する。この巨大分子の性質や機能の完全な姿を把握するためには、有機化学、分析化学、無機化学、物理化学、および生化学的手法が必要である。 アミノ酸はペプチドやタンパク質を構成する単位である。数多くの可能な構造のうち、タンパク質にとって重要なのはわずか２０種のアミノ酸である。単純なアミノ酸からペプチドやタンパク質を実験室で合成するには、緻密な計画や高度な技術を必要とするが、生合成は化学合成の最も魅力的な例である。核酸の巨大分子が、生命過程を支配するタンパク質の合成を調節している。生物種の複製において核酸の遺伝情報が転写されていくのは、明らかに、化学的特異性の最も驚くべき例の一つである。 【アミノ酸】 すべてのアミノ酸に共通した特徴は、少なくとも一つのアミノ基と一つのカルボキシル基とを持つことである。これらの小さなニ官能性化合物の物理的あるいは化学的な性質には、塩基性官能基と酸性官能基との分子間および分子内相互作用がともに、重要な役割を演じている。アミノ酸に対する興味の多くは、ペプチドやタンパク質の構成要素としてのそれらの役割を理解するという方向へ向けられてきた。 ・構造的な特色 タンパク質を構成しているアミノ酸はα−アミノ酸であり、それらのアミノ基はカルボン酸のアルファー炭素（２位）に結合している。グリシン（α−アミノ酢酸）は基本アミノ酸と考えることができる。
- レポート 理工学 有機化学 アミノ酸 タンパク質 グリシン 酸-塩基性
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タンパク質実験
- タンパク質実験 ＜目的＞ タンパク質の立体構造は、温度やpHによって容易に変化する。この実験では牛乳タンパク質の加熱凝固と等電点沈殿から、それらの性質を理解する。また、摂取したタンパク質は消化酵素によって分解されてから吸収される。この実験では、トリプシンによるタンパク質の消化についても理解する。 ＜結果＞ タンパク質の加熱変性 試料 加熱温度 試験管内の試料の様子 卵白 80℃ 全て固まっていて白色 65℃ 上のほうは少し泡が立っている。 下のほうは固まっていて白色 卵黄 80℃ 全て固まっている。黄色 65℃ ある程度固まっているがそうでない部分もある タンパク質の等電点沈殿 濁りが見え始めたpH(6.02) pH4.6になった時の試料の状態(上が透明になり、下に沈殿物が出来た) さらにHClを添加し、濁りが消えた時のpH(2.81) タンパク質の消化 試料番号 試料の処理方法 遠心分離後の沈殿量 吸光度 ① 加熱変性卵白にトリプシン添加 0.5863 ② 加熱変性卵白に緩衝液添加 0.5781 ③ 生卵白にトリプシン添加 0.6484 ④ 生卵白に緩衝液添加 0.6252 ＜考察＞ タンパク質の熱変性 加熱によってタンパク質の（立体構造）が壊れ、その結果、凝固したと考えられる。また、（卵黄）の場合､65℃でも80℃でも完全に凝固したが、（卵白）の場合は、65度ではまだ流動性のあるゲル状のいわゆる「半熟」状態であるが、80度で完全に凝固した。このように、タンパク質によって、凝固温度が異なる。したがって、熱変性を起こす温度はタンパク質によって異なることが推察される。殻付きのまま卵を普通にゆでると、（卵白）の部分から加熱され、徐々に（卵黄）部分の温度が上昇する。加熱時間を調節することによって、卵黄と卵白が完全に凝固していない半熟卵ができ上がる。しかし、65度の卵黄は凝固するが卵白は凝固しないので、この温度で十分に加熱すると、（卵白）が半熟で、（卵黄）が完全に凝固する。これが（温泉卵）の原理である。 タンパク質の等電点沈殿 スキムミルクのpHを塩酸によってカゼインの等電点の（4.6）付近にすると（沈殿物）が生成され、さらにpHを下げると、(沈殿物)が消失する。このことから、牛乳中のカゼインタンパク質は、等電点付近で(不溶性沈殿物)になることが認められた。この原理は、ヨーグルトの製造で見られる。すなわち、乳酸菌の産生する乳酸によって、牛乳のpHが徐々に低下し、（4.6）付近になると牛乳中のカゼインタンパク質が等電点沈殿を起こし、全体が凝固する。 タンパク質の消化 この実験では、消化酵素（トリプシン）を作用させた後、トリクロロ酢酸添加と100℃での加熱によって酵素タンパク質を変性させ、その後遠心分離している。（消化酵素）によって消化されなかった変性卵タンパク質は（凝固）して沈殿するが、消化された(ペプチド)は沈殿しない。っしたがって、遠心後の沈殿量が少ない、あるいは（ローリー）法で発色する物質が上層に多いということは、トリプシンによるタンパク質の消化が進んでいることを意味する。 遠心分離後の沈殿量を比較すると、トリプシンを生卵白に添加しても、添加していない試料でも沈殿量はほとんど（変わらなかった）。また、（ローリー）法で調べた吸光度も2本（③と④）の試料の間にほとんど変化がなかった。これに対して、（加熱変性）させた卵白にトリプシンを加えたところ、遠心後の沈殿量は明らかに（減少）し、ローリー法で調べた吸光度もトリプシン添加
- レポート 農学 タンパク質 変性 等電点
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タンパク質に関する実験
- 生物化学実験レポート タンパク質に関する実験 １．寒天ゲル電気泳動 pH8.6、4.3での泳動と染色・脱染色 11月20日：pH8.6での泳動と染色・脱染色 【目的】タンパク質の電気泳動では、両性電解質溶液を電気泳動すると陽極側が酸性、陰極側がアルカリ性になり、ここにタンパク質を加えると各タンパク質が等電点の順に並ぶ。荷電粒子や分子はその荷電と反対の極に向かって移動する。移動中に pH 勾配があると、荷電が0となる点（ 等電点 ）で停止する。これが等電点電気泳動である。(電気泳動法は、DNAやRNAなど核酸を分離するのにも広く用いられており、分子生物学の基本技術のひとつといえる。)この 等電点 の違いにより物質を分離する等電点電気泳動(IEF)を、セルロースアセテート膜を担体として用いてTris Gly HCl 緩衝液pH8.6で試料タンパク質を分離する。アミドブラック－10Bの7％酢酸溶液でタンパク質を固定・染色し、7％酢酸で背景を脱染色してタンパク質の易動度を観察する。 【試薬と器具】〔試料〕Albumin(bovine serum)[分子量66.000、等電点4.7~4.9]、Hemoglobin(human blood)[分子量64.550、等電点6.8~7.0]、Lysozyme(egg white)[分子量14.300、等電点11.0~11.4] 以上のたんぱく質を0.6％NaCL溶液(0.02％NaN3を含む)に4mg/ml(0.4％)になるように溶解した溶液を使用する。 〔担体〕セルロースアセテート膜：1枚 〔pH8.6緩衝液〕Tris:30.29g Gly:7.51g HCl:1N42g DW:1L buffer〔マーカー〕Bromphenol blue（BPB）0.1％水溶液、Metyl green(MG) 0.1％水溶液 〔染色液〕Amido Schwartz 10B 0.2％脱染色液溶液 〔脱染色液〕7％酢酸水溶液 DW、泳動槽、ろ紙、ピンセット、ガラス板 【方法】１）セルロースアセテート膜を槽にセットし(ろ紙で足りない部分はブリッジ)、短冊状に切ったろ紙を緩衝液に浸した後、ガラス板上のセルロースアセテート膜と電極槽を接続した。 ２）約1×10mlのNO.2ろ紙を試料に浸し、キムワイプで過剰の試料を取り除き、セルロースアセテート膜の極側に長辺が平行になるよう密着させて置いた。また試料を置いた場所をマークするため、墨汁とろ紙片と並べてスポットした。 ３）マーカーのBPB溶液とMG溶液は、2×2mmのNO.2ろ紙を用いて試料と同位置に試料と重ならないようにセルロースアセテート膜上にスポットした。 ４）150V・30分間、泳動槽で泳動させた。 ５）泳動終了後、セルロースアセテート膜を染色槽に入れ、約2分間染色した。 ６)メンブレンを傷つけないように染色液から脱染色液(7％酢酸水溶液)に移し、槽を穏やかにゆすった。また液は３回交換した。 ７)アセテートセルロース膜を、ガラス板に載せ乾燥させた。 【結果】 pH8.6 150V・30分間 泳動槽で泳動させたら、Hemoglobinは＋側に1.2㎝、Lysozymは －側に3.3㎝、BSAは＋側に2.2㎝動いた。 表１ タンパク質 等電点 等電点－緩衝液のpH 移動方向 移動距離(cm) Hemoglobin 6.8～7.0 －1.6～－1.8 ＋ 1.2 Lysozym 11.0～11.4 2.4～2.8 － 3.3 BS
- レポート 理工学 タンパク質 等電点 pH
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タンパク質分離実験
- タンパク質分離実験 実験日 7月6日 目的 ゲルろ過クロマトグラフィーを行い、ブルーデキストリン、ヘモグロビンと2,4-ジニトロフェニルバリンを分離する。 原理 ゲルろ過クロマトグラフィー : 分子ふるいと呼ばれるもので、タンパク質を分子量の大きさにより分画する方法である。樹脂はできスト欄、アガロース、ポリアクリルアミドなどを適当に3次元に架橋して網目構造を持たせたものである。大きなタンパク質分子はゲルの網目構造の中に入ることはできず、小さな分子はゲル内へ拡散していく。ゆえにタンパク質分子が大きいほどゲル内へ進入できない場合が多く、ゲルの外を流れるので速く移動でき、小さいタンパク質ほど内部へ分散されうる頻度が増すので溶出されるのに時間がかかる。この差を利用して、タンパク質を分子量に応じて分画する。 実験材料 溶出液 : 50mM NaCl, 10mM Tris-HCl (pH7.2) 50ml ブルーデキストリン(5mg/ml)、ヘモグロビン(5mg/ml)、2,4-ジニトロフェニルバリン(0.25mg/ml) 混合液 0.5ml 実験方法 カラムの調整 垂直に立てたカラムに溶出液をカ
- 理工学 タンパク質分離 ゲルろ過クロマトグラフィー ブルーデキストリン 4-ジニトロフェニルバリン レポート ヘモグロビン 2
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タンパク質の定性と定量
- 【目的】 定性実験からタンパク質の性質を理解し、定量実験から比色法の原理を理解する。 【操作・結果】 ～定性実験～ 卵白溶液2mlを試験管に取り、飽和硫酸アンモニウム液を加え、何mlで沈殿が生じるか調べた。 （ 2.2 ）ml 2本の試験管に卵白溶液をそれぞれ2ml加え、１本の試験管はそのままで、もう１本の試験管には希酢酸3滴を加えた。この2本の試験管を80℃の湯浴につけ、凝固が生じるまでの時間を測定した。 卵白溶液（ 32 ）秒 酢酸添加溶液（ 55 ）秒 c) 卵白溶液2mlにエタノールを静かに加えていき、何mlで白濁が生じるかを調べた。 （ 0.5 ）ml d) 卵白溶液と検体(ア)、 (イ) 各2mlずつを別々の試験管に入れ、0.1%ニンヒドリン溶液1mlをそれぞれに加え、これらを80℃の水浴中で3分間加熱し、色の変化を観察した。 これを（ ニンヒドリン ）反応という。 卵白溶液（ 白濁した紫 ）色 検体(ア)（ うすい紫 ）色 検体(イ)（ 透き通ったオレンジ ）色 e) 卵白溶液2mlを試験管に取り、濃硝酸1mlを静かに加えた。 （ 白色沈殿 ）を生じた。 次にこれを80℃の水浴中に入れた。 （白濁した黄色）になった。 さらにこれを冷却させ、5%水酸化アンモニウム溶液でアルカリ性にした。 （ 濃い黄色 ）に変わった。 これを（ キサントプロテイン ）反応という。 f) 卵黄液2mlと卵白溶液2mlを各2本の試験管に入れた。卵黄液1本と卵白溶液1本をセットとし、一方は80℃の湯浴に、他方は65℃の湯浴に入れ、それぞれ30分加熱し変化を見た。 観察結果（ 卵黄･･･80度で固まった。60度では固まりかけた。） （ 卵白･･･60度に比べ80度の方が白かった。） g) 2.4%スキムミルク50mlを100mlビーカーに入れ、0.1N塩酸を沈殿が生じるまで滴下し、このときのpHを調べた。 pH（ 6.5 ） さらに塩酸を、溶液のpHが4.6になるまで加えた。 （ 白色の細かな粒々状の沈殿物が生じた。 ） ・定量実験 タンパク質量 （ｍｇ） 吸光度 吸光度の平均 ブランク 0 0.091 0.0865 0 0.082 アルブミン （７０ｍｇ/ｍｌ） 7 0.405 0.410 7 0.415 14 0.709 0.715 14 0.721 28 1.184 1.2035 28 1.223 42 1.210 1.187 42 1.164 検体（ウ） 下記に記入 0.887 0.8735 〃 0.860 検体（エ） 〃 0.857 0.7925 〃 0.728 検体(ウ)のタンパク量：0.787 = 0.028x + 0.4488 x = 12.07857143≒12.1（mg/200μl） 検体(エ)のタンパク量：0.706 = 0.028x + 0.4488 x =9.185714286≒9.2（mg/200μl） ～最小二乗法による直線の式～ 【考察】 定性実験において、タンパク質は試薬を加えたり加熱したりすることにより、タンパク質の構造を維持する水素結合が切れ、タンパク質が変性して、沈殿が生じると考えられるが、アミノ酸の配列順序が変化するわけではないと考えられる。一度変性してしまうと元の状態に戻すことが非常に困難である。これは水素結合というのは共有結合に比べればはるかに弱い結合であるからであるからと考えられる。 a)で沈殿が生じたのは、飽和硫酸アンモニウム飽和硫酸アンモニウムが非常
- タンパク質 定性 定量
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遺伝子組み換えタバコからのタンパク質の抽出、タンパク質定量とSDS-PAGE
- 遺伝子組み換えタバコからのタンパク質の抽出、 タンパク質定量とSDS-PAGE 実験日 6月29日、30日 目的 遺伝子組み換えタバコからタンパク質を抽出し、吸光度測定によってタンパク質を定量する。次にタンパク質をSDS-PAGEによって電気泳動する。 原理 タンパク質の抽出：タバコの葉からタンパク質を抽出する場合、まず、界面活性剤であるSDSをを含まない緩衝液で抽出し、可溶性タンパク質画分を得る。続いて、抽出残蹉渣を含む緩衝液で抽出し、膜タンパク質を可溶化する。 タンパク質の定量(ブラッドフォード方)：色素Coomassie brilliant blue G250の賛成溶液の最大級光度が、色素がタンパク質に結合すると465nmから595nmに移動することを原理としている。色素は主に塩基性と芳香族のアミン酸残基に結合する。結合する色素の量はタンパク質の量に比例するので、色素の595nmの吸収を測定することによってタンパク質質量を求めることができる。 SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE) : タンパク質を2-メルカプトエタノール処理をしてS-S結合を切断、ポリペプチド鎖に解離し、さらにSDS（ラウリル硫酸ナトリウム）で変性後、電気泳動し、分子量によって分離する。 実験材料 実験1 抽出緩衝液Ⅰ(125mMTris-HCl / pH6.8) 1ml 抽出緩衝液Ⅱ(125mMTris-HCl / pH6.8 , 4%SDS) 1ml 実験2 BSA標準溶液 (10 ) 10ml 蒸留水 Dye reagent 3ml 実験3 分離ゲルバッファー (1.5 M Tris-HCL/pH8.8 , 0.4% SDS) 30%アクリルアミドストック溶液（29.9％ アクリルアミド , 0.8% N,N’-メチレンビスアクリルアミド） 1.5％過硫酸アンモニウム TEMED (N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン) 濃縮ゲルバッファー (0.5M Tris-HCl / pH6.8 , 0.4%SDS) 10X 泳動バッファー組成 (250 mM Tris-HCl / pH8.8 , 1.92 M グリシン , 1%SDS) 2X サンプルバッファー (20% Glycerol , 4%SDS , 125mM Tris-HCl / pH6.8 , 12% メルカプロエタノール , 0.004％BPB) 固定液 (メタノール 100ml , 酢酸 20ml , 脱イオン水 80ml) 染色液 (染色液 A 30ml , 染色液B 30ml) タンパク質分子量マーカー Phosphorylase B 113,000 Bovine serum albumin 92,000 Obalbumin 52,300 Carbonic anhydrace 35,300 Soybean trypsin inhibitor 28,700 Lysizyme 21,300 実験方法 実験1 タバコ葉からの蛋白質の抽出 野生型タバコおよび遺伝子組み換えタバコの葉から、2cm四方ぐらいの切片を切り出し、エッペンチューブに入れた。 200μlの抽出緩衝液を入れ、ぺっセルで完全にすりつぶした。 遠心 (15000rpm, 5min) し、上澄み液を新しいエッペンチューブに移した。抽出緩衝液Ⅰには界面活性剤が入っていないので可溶性タンパク質のみが抽出された。これが可溶性タンパク質画分となる。 沈殿に200μlの抽出緩衝液Ⅱを加え、ペッセルで葉を完全にすりつぶし、遠心
- レポート 理工学 遺伝子組み換えタバコ タンパク質 SDS-PAGE
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