Radiolysis of Oxygenated and Deoxygenated Glycylglycylglycine in Aqueous Solution and in the Solid State

酸素의 存在下와 無酸素下에서의 水溶液 및 固體 Glycylglycylglycine의 放射線分解

Gamma-radiolyses of oxygenated and deoxygenated glycylglycylclycine in aqueous solution and in the solid state are observed, with special regards to peptied bond rupture for elucidation of radiolytic mechanism of proteins, by means of chromatorgraphic separation of degradation products, spectrophotometric quantitation of carbonyl compounds, micro-titration of amide formation, infrared spectrophptometry, and ultraviolet spectrophotometry for evaluation of radiation damage. Essential difference of peptide bond rupture is observed in solution and in the solid state, being high in the former and negligible in the latter. On the other hand, the presence of and obsence of oxygen in solution during irradiation are not so significant with respect to peptide bond rupture, except the recombination of free-radicals produced in deoxygenated solution. Peptide bond rupture in solution is attributable to the mechanisms proposed by Garrison et al.; dehydrogenation followed by hydrolysis to yield acid amide and carbonyl function as found on the basis of radiolytic products. Peptide bond attack at $\\alpha$-carbon locus might be suggestive for irradiated solid but not significant in view of low degree of peptide bond rupture.

蛋白質의 放射線分解의 기작을 밝히는 연구의 일환으로, 특히 peptide 結合의 분해의 기작을 구명하기 위하여 Glycylglycylglycine의 水溶液과 固體를 酸素의 존재하에서와 無酸素하에서 r 線을 조사하여 分解生成物을 여지크로마토그라프로 분리하였고, carbonyl 化合物과 amide를 각각 分光光度法과 微凉摘定法으로 정량하였으나 放射線障害를 평가하기 위하여 赤外線 spectrum과 紫外線 spectrum을 얻어 검토하였다. 水溶液과 固體에 있어서의 peptide 結合의 분해기작은 근본적인 차이가 있는 것으로 여겨지며, 전자에서는 월등하게 분해가 많이 일어난데 반해서 후자에서는 무시할 정도에 지나지 않았다. 한편, 水溶液의 경우 酸素의 유무에 따라 현저한 영향은 보이지 않았으나 無酸素하에서는 遊離基의 再結合이 일어나는 점이 특기할만 하였다. 水溶液에 있어서의 peptide 結合의 분해기구는 Garrison 一派가 주장한 기작에 의해서 일어나는 것이 분명하여 脫水素反應에 뒤이어 加水分解反應에 의해서 amide 와 carbonyl 이 생성되는 것으로 보이며, 固體의 경우도 $\\alpha$-炭素의 부위가 방사선의 공격을 가장 많이 받는 것으로 추정되나 그 정도는 미미한 것에 지나지 않는 것으로 생각되었다.