発泡スチロール球で,α-D-ガラクトースをつくりましょう

B-type antigen

イッセイです。B型の人の細胞からは「B型ですよ」という印=抗原が出ています。その抗原の部品であるα-D-ガラクトースをつくりましょう。

目次

α-D-ガラクトースの構造

α-D-ガラクトースは,炭素原子が6つ,水素原子が12こ,酸素原子が6つでできている糖類の分子です。

Structural formula of α-D-galactose
α-D-ガラクトースの構造式

α-D-ガラクトースのすべての原子を描いた構造式です。『ストライヤー生化学』に載っていたα-D-ガラクトースの構造式を元に描きました。

分子模型をつくるときの文献

細長い三角形は,炭素よりも上の方にでていることを示しています。

点々でしめした線は,炭素よりも下の方に出ていることを示しています。

上でも下でもどうでもよさそうにみえますが,生物はこれを厳密に識別していますから注意が必要です。

また,C1についているHとOHの位置によって,αとβがあります。α-ガラクトースの場合は,上がHで下がOHです。これも,どちらでもよさそうですが,こんなことさえ生物は厳密に区別しています。

Structural formula of α-D-galactose

O型の抗原の部品とするには,C1OHを取り外しができるようにしましょう。

とりはずしのできる発泡スチロール球の分子模型をつくりましょう

α-D-ガラクトースをつくる準備をしましょう

炭素原子は35mm球を黒く塗ります。

酸素原子は30mm球を赤く塗ります。

水素原子は25mm球を半分に切ります。

発泡スチロール球を1億倍の原子模型と見立てるときに

発泡スチロール球にペンキで色を塗りましょう

炭素原子は次のように切ります。

炭素原子の切り方(C1)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm24mm24mm24mm
炭素原子の切り方(C2)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm28mm24mm24mm
炭素原子の切り方(C3)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm28mm24mm24mm
炭素原子の切り方(C4)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm28mm24mm24mm
炭素原子の切り方(C5)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm28mm24mm24mm
炭素原子の切り方(C6)第1面第2面第3面第4面
角度定規109.5度109.5度109.5度109.5度
孔定規28mm24mm24mm24mm

OHになる酸素原子は,接するように24mmで2回切ります。

酸素原子の切り方(-OH)第1面第2面
孔定規24mm24mm

α-D-ガラクトースを組み立てましょう

C5-O-C1の原子を組み合わせて,酸素が上に出るようにしつつ,C5-C1で同一の平面をつくります。

同様にして,C2-C3-C4の原子を組み合わせて,C3が下に出るようにしつつ,C2-C4で同一の平面を作ります。

こうしてつくった3つ組同士をくっつけると,α-D-ガラクトースの骨格の出来上がりです。

Tips for making sugar
3つ組の組み合わせ方

ただし,一つトラップがあります。C5の原子には,24mmの断面と28mmの断面があります。そのどちらを上にするかで,糖の名称すら変わってしまいます。ガラクトースの場合は,上に28mmがくるようにしてください。

α or β
上に28mm

こうして炭素と酸素でできたα-D-ガラクトースの骨格ができあがりました。

つぎは,構造式をみながら,HOHかをつけていくとよいです。

C1HOH
C2HOH
C3OHH
C4OHH
C5C6H

C6には,水素を2つ,OHを1つくっつけます。

β-D-ガラクトースとは,C1の炭素につく原子の上下が逆になっているだけの違いです。

たったこれだけで,なおかつ,アルファとベータは簡単につなぎ直しができるはずなのに,どちらか一方に決まっているというのはすごいことだなあと思います。

発泡スチロール球で,β-D-ガラクトースをつくりましょう

モルックスでつくる,ブドウ糖のαとβ

α-D-ガラクトースのできあがり

α-D-galactose
α-D-ガラクトースのできあがり

C1のOHを取り外せるようにしましょう。

α-D-galactose_3
取り外してB型の抗原をつくれるようにしたα-D-ガラクトース

C1に画鋲をつけ,OHにネオジム磁石をつけて,取り外せるようにしました。