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「カルシウムキレート剤」の版間の差分
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→グリコールエーテルジアミン四酢酸
Junko kurahashi (トーク | 投稿記録) 細 (→エチレンジアミン四酢酸) |
Junko kurahashi (トーク | 投稿記録) |
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===グリコールエーテルジアミン四酢酸=== | ===グリコールエーテルジアミン四酢酸=== | ||
ethylene glycol tetraacetic acid：EGTA、GEDTA | |||
二価および三価の金属イオンと反応し錯体を形成する。EGTAはEDTAとキレート生成定数はあまり変わらないが、金属イオンに対する特異性が異なり、二価の金属イオンではMg<sup>2+</sup>に比べ、Ca<sup>2+</sup>やCd<sup>2+</sup>に対する選択性が高い<ref name = dojin />。このため、Ca<sup>2+</sup>，Mg<sup>2+</sup>共存下でCa<sup>2+</sup>を選択的にキレートするにはEGTAが適しており<ref>'''R W Schmid, Charles Reilley'''<br>New complexon for titration of calcium in the presence of magnesium.<br>Analyt. Chem.: 1957, 29;264-268</ref>、細胞内や無細胞系でのCa<sup>2+</sup>生理機能解析に汎用される。 | 二価および三価の金属イオンと反応し錯体を形成する。EGTAはEDTAとキレート生成定数はあまり変わらないが、金属イオンに対する特異性が異なり、二価の金属イオンではMg<sup>2+</sup>に比べ、Ca<sup>2+</sup>やCd<sup>2+</sup>に対する選択性が高い<ref name = dojin />。このため、Ca<sup>2+</sup>，Mg<sup>2+</sup>共存下でCa<sup>2+</sup>を選択的にキレートするにはEGTAが適しており<ref>'''R W Schmid, Charles Reilley'''<br>New complexon for titration of calcium in the presence of magnesium.<br>Analyt. Chem.: 1957, 29;264-268</ref>、細胞内や無細胞系でのCa<sup>2+</sup>生理機能解析に汎用される。 | ||
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EGTAと（EDTAも）Ca<sup>2+</sup>の結合は水溶液のpHに依存する。EGTA1分子には最大4つのH<sup>+</sup>が結合できるが、生理学的pH（=7）付近では通常2つのH<sup>+</sup>が結合している。この状態でのCa<sup>2+</sup>との結合速度は、H<sup>+</sup>が結合していない状態のEGTAより100～1000倍遅い<ref>'''Pietro Mirti'''<br>Kinetics of ligand exchange and dissociation reactions of the calcium(II)-EGTA complex investigated by the NMR technique.<br>J. inorg. nucl. Chem.: 1978, 41;323-330</ref>。EGTAにCa<sup>2+</sup>が結合するとH<sup>+</sup>は解離する。pH依存性はpH7付近で顕著に変化し、さらにEGTAとCa<sup>2+</sup>の結合は溶液の温度とイオン強度にも影響される<ref><pubmed> 6771253 </pubmed></ref><ref><pubmed> 6442108 </pubmed></ref>（'''図1'''）。EGTAの特性はこれら複数の要素に依存するため、測定法による誤差を大きくしている。例えばpH7.2における室温下でのEGTAとCa<sup>2+</sup>の解離定数は70～543 nM、結合速度定数は1.05×10<sup>7</sup>～ 4.38×10<sup>6</sup> M<sup>-1</sup>s<sup>-1</sup>と報告されている<ref name=Naraghi><pubmed> 9481476 </pubmed></ref><ref><pubmed> 11106608 </pubmed></ref><ref><pubmed>27957749</pubmed></ref>。 | EGTAと（EDTAも）Ca<sup>2+</sup>の結合は水溶液のpHに依存する。EGTA1分子には最大4つのH<sup>+</sup>が結合できるが、生理学的pH（=7）付近では通常2つのH<sup>+</sup>が結合している。この状態でのCa<sup>2+</sup>との結合速度は、H<sup>+</sup>が結合していない状態のEGTAより100～1000倍遅い<ref>'''Pietro Mirti'''<br>Kinetics of ligand exchange and dissociation reactions of the calcium(II)-EGTA complex investigated by the NMR technique.<br>J. inorg. nucl. Chem.: 1978, 41;323-330</ref>。EGTAにCa<sup>2+</sup>が結合するとH<sup>+</sup>は解離する。pH依存性はpH7付近で顕著に変化し、さらにEGTAとCa<sup>2+</sup>の結合は溶液の温度とイオン強度にも影響される<ref><pubmed> 6771253 </pubmed></ref><ref><pubmed> 6442108 </pubmed></ref>（'''図1'''）。EGTAの特性はこれら複数の要素に依存するため、測定法による誤差を大きくしている。例えばpH7.2における室温下でのEGTAとCa<sup>2+</sup>の解離定数は70～543 nM、結合速度定数は1.05×10<sup>7</sup>～ 4.38×10<sup>6</sup> M<sup>-1</sup>s<sup>-1</sup>と報告されている<ref name=Naraghi><pubmed> 9481476 </pubmed></ref><ref><pubmed> 11106608 </pubmed></ref><ref><pubmed>27957749</pubmed></ref>。 | ||
EGTAを用いてCa<sup>2+</sup>緩衝液を作製する場合、上述の種々の依存性を考慮して適切なEGTA濃度を設定しなければならない。溶液中のCa<sup>2+</sup>濃度、Mg<sup>2+</sup>濃度、EGTA濃度の総量とpH、温度、イオン強度から遊離Ca<sup>2+</sup>濃度を計算で求める方法が開発され<ref><pubmed> 15003852 </pubmed></ref> | EGTAを用いてCa<sup>2+</sup>緩衝液を作製する場合、上述の種々の依存性を考慮して適切なEGTA濃度を設定しなければならない。溶液中のCa<sup>2+</sup>濃度、Mg<sup>2+</sup>濃度、EGTA濃度の総量とpH、温度、イオン強度から遊離Ca<sup>2+</sup>濃度を計算で求める方法が開発され<ref><pubmed> 15003852 </pubmed></ref>、プラットフォームが公開されている（[http://maxchelator.stanford.edu/ maxchelator]）。細胞外から投与して細胞内Ca<sup>2+</sup>をキレートできるよう、エステル化して[[細胞膜]]の透過性を高めたEGTA-AMも利用される。 | ||
[[Image:CaChelator figure1.png|none|thumb|350px|'''図1．EGTAの結合速度定数のpH依存性（左）と温度依存性（右）'''<br>測定条件の異なる複数の文献の測定値を便宜的に同一のグラフ上にプロットした。]] | [[Image:CaChelator figure1.png|none|thumb|350px|'''図1．EGTAの結合速度定数のpH依存性（左）と温度依存性（右）'''<br>測定条件の異なる複数の文献の測定値を便宜的に同一のグラフ上にプロットした。]] | ||