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Detergent
 
概 要 
 脂質二分子膜は細胞膜の基本的構成成分である。細胞の最も重要な役割は細胞膜を介した物質の輸送や、エネルギー交換、情報伝達である。これらの機能は細胞膜に存在する膜タンパク質が行っている。

 細胞膜に関する研究においては、膜タンパク質を分離してその構造や機能を調べることが行われている。細胞膜に存在しているタンパク質は疎水部分と親水性部分を持ち、通常、疎水性部分は脂質二分子膜に埋もれており親水性部分は細胞膜外へ突き出している構造をとる。デタージェントは、親水性部分と疎水性部分を持つため、膜タンパク質の疎水性部分をデタージェントの疎水性部分が重なり合って覆い隠すことで膜タンパク質が水に可溶化されると考えられている。デタージェントが存在しないと膜タンパク質はその疎水性部分で会合し不溶化してしまう。不溶化した膜タンパク質は高次構造が壊れるため、本来の機能を失ってしまう場合がある。また、膜タンパク質の分離には各膜タンパク質に適したデタージェントを選択し、分離条件を見出す必要がある。デタージェントには、陰イオン(アニオン)性デタージェント、陽イオン(カチオン)性デタージェント、中性(非イオン性および両性)デタージェントがある。膜タンパク質の抽出には中性のデタージェントが用いられる場合が多い。求められるデタージェントの性質を下に示す。

・タンパク質溶解容量が大きいこと
・タンパク質を変性や不活性化しないこと
・タンパク質活性に影響しないこと
・4℃で沈殿を生じないこと
・適当な臨界ミセル濃度(Critical Micelle Concentration: cmc)とミセルサイズであること
・紫外領域に吸収を持たないこと
・毒性がないこと
・測定方法や検出手段があること
・中性分子(非イオン性分子、あるいはZwitter型分子)であること。

 これまで、ポリオキシエチレン-アルキル型のデタージェントが広く使用されてきたが、タンパク質が変性したり、cmcが低すぎたりといった問題があった。cmcが低すぎると、透析によるデタージェントの除去が難しくなる。そのため、近年では糖ヘッドやコール酸ヘッドのデタージェントが用いられるようになってきた。これらのデタージェントは、中性分子で、タンパク質の変性を起こしにくく、cmc値も高いため、希釈と透析で容易に除去することができる。また、タンパク質の吸収がある280 nm付近の吸収がないため、280 nmの吸光度を測定することにより、タンパク質量の測定やモニタリングを行うことができる。膜タンパク質からデタージェントを除く場合、適当量のデタージェントが存在しないと、タンパク質が不溶化するため、除去方法も重要である。

デタージェントは膜タンパク質の抽出や分離以外に、酵素の安定化や生体サンプルの前処理などにも利用できる。

臨界ミセル濃度について
 デタージェントは両親媒性化合物で、親水性部分と疎水性部分とからなり、ミセルを形成する。ミセルの形成はその化合物の濃度に依存し、ミセルを形成する最小濃度を臨界ミセル濃度(Critical Micelle Concentration)と呼ぶ。デタージェントの可溶化能力は、cmcを境にして急激に変化する。cmc値以上であればミセルが形成され、cmc以下であればミセル構造とならない。そのため、希釈することによりミセルを壊すことができる。

   


Q&A
Q. cmc(臨界ミセル濃度)は、タンパク質可溶化にどのように関係するのですか?

A. 界面活性剤はcmc以上の濃度でないとミセルを形成しません。その濃度以上でないとタンパク質の可溶化もできません。
  タンパク質を可溶化する場合、最終濃度がcmc以上となるように調整する必要があります。一方、タンパク質を可溶化した溶液から
  この界面活性剤を除去するときにもcmcは重要となります。透析を例として説明します。
  ミセルは界面活性剤の集合体ですが、ミセルを形成することで一つの大きな分子として振る舞います。ミセルを形成している場合、
  ミセルは透析膜を通過できません。よって、cmcが比較的大きい分子ほどモノマーの状態の比率が高くなる傾向がありますので、
  透析により簡単に除去できます。cmc以下に希釈すれば透析はさらに容易になるため、cmcが高いほど低い希釈率で透析ができま
  す。

   
  
   
製品名                                       製品コード   容 量       価 格    和光コード
詳細を隠す:[<div style="width:685px">]07-1.膜タンパク質可溶化剤
07-1.膜タンパク質可溶化剤
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