薬作り職人のブログ

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実験室の中の運動会:SDS-PAGE はてなブックマーク - 実験室の中の運動会:SDS-PAGE

まだまだ暑いですが、我が家のカレンダーには娘の運動会の予定が目につくようになりました。娘は小学校初めての運動会、かけっこ張り切ってるみたいです。

さて、私がいつも仕事している実験室でも、運動会が繰り広げられています。とはいっても、スケールはだいぶ小さくて、分子レベルのミクロの世界。実験室の片隅で、タンパク質たちが障害物競走をしています。

この障害物競走の別名は「SDS-PAGE」。いろいろな大きさのタンパク質を、タンパク質の大きさ(分子量)にしたがって分離するための「ポリアクリルアミドゲル電気泳動」と呼ばれる操作です。SDS-PAGEをしている間、タンパク質たちは、目の前の障害物を乗り越えて、えっちらおっちら競争のように前へ前へと進んでいるのです。

この時ミクロの世界で起こっていることを、拡大してみてみます。

タンパク質をSDSという物質と混ぜてやると、タンパク質と結合することでマイナスの電気を帯びさせることができます。また、SDSはタンパク質の複雑な構造を変化させて、まっすぐな形にする働きがあります。

この「まっすぐでマイナスの電気を帯びたタンパク質」をポリアクリルアミドゲル(ぷにゃぷにゃのゼリーみたいなものをイメージしてください)に載せます。ゲルの反対側をプラスの電極につないであげると、タンパク質はプラス極に向けて移動を始めます。これが障害物競争の始まりです。

ポリアクリルアミドゲルのなかは、細かい穴でできています。タンパク質は、この穴をくぐり抜けながら、プラス極に向けてまっすぐ進んでいきます。タンパク質の大きさによって、通り抜けやすさは変わります。大きなタンパク質は穴を通り抜けられないので移動速度は小さく、小さなタンパク質は穴を通り抜けやすいので移動速度は早くなります。まさに「小さな穴をくぐりぬけるという動作をひたすら続ける障害物競走」というわけです。

生体内のタンパク質は複雑な形をしているので大きさ以外の要素が絡んでくるように思えるのですが、どのタンパク質もSDSによって形がまっすぐになっているので、大きさだけが移動速度に関与します。

この結果、一定時間SDS-PAGEを行うと、大きなタンパク質は移動距離が小さく、小さなタンパク質は移動距離が大きくなります。つまり、タンパク質を大きさによって分離できるのです。

SDS-PAGEのばあい、障害物競走といっても、体(タンパク質)の大きさだけで勝負が決まってしまいます。番狂わせがないわけで、タンパク質にとってはあんまり面白くはない競争かもしれません。

その点、ヒトの運動会ではいろんな番狂わせが起こる可能性があります。むすめのかけっこでは、番狂わせが起こったりするんだろうか、、と楽しみにしているところです。




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[ 2010/09/08 23:34 ] お薬作りの日記 | TB(-) | CM(-)
 

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薬作り職人

Author:薬作り職人
十数年、新薬の研究に携わる研究者(薬理系)でした。2012年4月から、企画職として、新薬のアイデア作りなどの仕事に取り組むことになりました。

薬学生向けの季刊誌MILで、「名前で親しむ薬の世界」「薬作り職人の新薬開発日記」って言うコラムを連載してました。

観光地で売ってるミニ提灯集めてます。妻子持ち(2児の父)、嫁さんからぐうたら亭主と呼ばれます。


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