タンパク質実験

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資料紹介

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