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膜ミクロドメイン構造との相互作用によるアミロイド形成機構

Research Project

Project/Area Number 20034022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

高木 昌宏  Japan Advanced Institute of Science and Technology, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (00183434)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsリポソーム / アミロイド / ダイナミクス / 不飽和脂質 / ラフト / リボソーム
Research Abstract

生体膜はリン脂質から成る脂質二重層を基本構造としている。リン脂質の分布は、側方不均一かつ細胞内外層非対称な構造である。この側方不均一性は、飽和脂質やコレステロールを多く含む「ラフト」ドメインとして近年注目を集めている。
昨年度、我々は、生体膜をモデル化した飽和脂質・不飽和脂質・コレステロールの多成分リポソーム膜において、ラフト様のドメインが形成され、外部刺激によりドメイン依存的にエンドサイトーシスを起こすことを報告した。
しかし生体膜ラフトが有限サイズで保たれるのに対して、リポソーム上のラフト様ドメインは融合を繰り返し成長する性質を示す。我々はその一因として、これまでに考慮されてこなかった生体膜におけるリン脂質の非対称分布に着目した。
そこで、本年度は液滴法により非対称2分子膜リポソームを構築し、非対称膜上のラフトドメイン挙動を明らかにすることを目的とした。
実験システム(液滴法)はシリコンゴムのチャンバー中に、水相とリン脂質が溶解したオイル相を加える。水油間の比重により液滴を単分子膜を介して水相へ移行させ、非対称膜リポソームを作製した。不飽和リン脂質DOPC・飽和リン脂質DPPC・コレステロールの3成分でリポソームを形成し、蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡を用いて膜ドメイン構造を観察した。
液滴法により非対称膜および対称膜リポソームを作製した。非対称膜リポソームでは、対称膜リポソームと比較して、よりサイズの小さいドメインが散在している。このことから、脂質二重層の非対称性が疎水基同士の相互作用を変化させ、ドメイン構造の安定性に影響していることが示唆された。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (53 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (39 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Cholesterol, Lipids, Amyloid Beta, and Alzheimer's.2010

    • Author(s)
      M.Vestergaard, T.Hamada, M.Morita, M.Takagi.
    • Journal Title

      Curr Alzheimer Res. 7

      Pages: 262-270

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      T.Hamada, M.Morita, Y.Kishimoto, Y.Komatsu, M.Vestergaard, M.Takagi.
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.Lett. 1

      Pages: 170-173

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      M.Morita, M.Vestergaard, T.Hamada, M.Takagi.
    • Journal Title

      Biophysical Chem. 147

      Pages: 81-86

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    • Author(s)
      T.Hamada, Y.Hirabayashi, T.Ohta, M.Takagi.
    • Journal Title

      Phys.Rev.E 80

      Pages: 51921-51921

    • NAID

      120002260320

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      S. Kakimoto, T. Hamada, Y. Komatsu, M. Takagi, T. Tanabe, H.Azuma, S Shinkai, T. Nagasaki
    • Journal Title

      Biomaterials 30

      Pages: 402-408

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      K. Ishii, T. Hamada, M. Hatakeyama, R. Sugimoto, T. Nagasaki, M. Takagi
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      Chem Bio Chem 10

      Pages: 251-256

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      Y. Hori, T. Yoshikawa, N. Tsuji, T. Bamba, Y. Aso, M. Kudou, Y. Uchida, M. Takagi, K. Harada and K. Hirata
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioeng 107

      Pages: 173-176

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    • Journal Title

      Biopolymers 89

      Pages: 873-880

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      T. Hamada, Y. Miura, Y. Komatsu, Y. Kishimoto, M. Vestergaard, M. Takagi
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. (B) 112

      Pages: 14678-14681

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      M. Vestergaard, T. Hamada, M. Saito, Y. Yajima, M. Kudou, E. Tamiya M. Takagi
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Comm 377

      Pages: 725-728

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      森田雅宗、濱田勉、岸本裕子、小松佑規、Mun'delanji Vestergarrd、高木昌宏
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      依田毅・Vestergaad Mun'delanji・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
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      日本化学会第90春季年会
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      近畿大学東大阪キャンパス
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      2010-03-27
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      濱田勉、岸本祐子、高木昌宏
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      濱田勉
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      バイオ操作・第8回公開シンポジウム
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      九州大学
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  • [Presentation] リボソーム膜構造の光スイッチング2010

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      濱田勉、石井健一、杉本涼子、畠山剛臣、長崎健、高木昌宏
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      バイオ操作・第8回公開シンポジラム
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      九州大学
    • Year and Date
      2010-03-11
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  • [Presentation] 酸化ストレスによる細胞モデル膜小胞の動的形態変化2009

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      依田毅, Mun'delanji Vestergaad濱田勉, 小川陽子, 吉田康一, 高木昌宏
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      日本化学会北陸地区研究発表会
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      北陸先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2009-11-28
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      網野雅人, 杉本涼子, 濱田勉, 高木昌宏
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      日本化学会北陸地区研究発表会
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      北陸先端科学技術大学院大学
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      2009-11-28
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      森田雅宗、Mun'delanji Vestergarrd、濱田勉、高木昌宏
    • Organizer
      日本化学会北陸地区研究発表会
    • Place of Presentation
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2009-11-28
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  • [Presentation] ベシクル膜孔形成の振動現象2009

    • Author(s)
      濱田勉、平林祐一、太田隆夫、高木昌宏
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      ソフトマター物理・第3回公開シンポジウム
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      京都大学
    • Year and Date
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  • [Presentation] Photochemical control on morphologies of a cell-sized synthetic vesicle2009

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      Tsutomu Hamada, Ken-ichi Ishii, Ryoko Sugimoto, Takeshi Nagasaki, Masahiro Takagi
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      International Symposium on Micro-NanoMe hatronics and Human Science (MHS2009)
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      名古屋大学
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      2009-11-10
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  • [Presentation] Model-membrane Morphological Transformations Induced by Different Amyloid Molecular Assemblies.2009

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      森田雅宗、層Mun'delanji Vestergaard、濱田勉、高木昌宏
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      2009 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
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      名古屋大学・豊田講堂
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      2009-11-10
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  • [Presentation] 3TA3-06酸化ストレスによる細胞サテズリポソームの動的構造変化2009

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      依田毅・Vestergaad Mun'delanji・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
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      第47回日本生物物理学会年会
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      徳島文理大学徳島キャンパス
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      2009-11-01
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      Vestergaad Mun'delanji・森田雅宗・渡田勉・高木昌宏
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      第47回日本生物物理学会年会
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      徳島文理大学徳島キャンパス
    • Year and Date
      2009-10-30
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      日本物理学会・2009年秋季大会
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      熊本大学
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      山口健太郎・白京玉・杉田恵美・濱田勉・高木昌宏
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      生物工学会平成21年度大会
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      名古屋大学東山キャンパス
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      2009-09-24
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  • [Presentation] 酸化ストレスによる細胞サイズリポソームの動的構造変化2009

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      依田毅・Vbstergaad Mun'delanji1・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
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      生物工学会平成21年度大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
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      2009-09-23
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      森田雅宗、Mun'delanji Vstergaard、濱田勉、高木昌宏
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      第24回生体機能関連化学・第12回バイオテクノロジーシンポジウム
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      九州大学医系キャンパズ・百年記念講堂
    • Year and Date
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      濱田勉、石井健一、杉本涼子、長崎健、高木昌宏
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      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
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      九州大学
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      2009-09-14
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      濱田勉
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      ソフトマター物理・第4回領域研究会
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      北海道大学
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      2009-07-01
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      森田雅宗、Mun'delanji Vbstergaard、濱田勉、高木昌宏
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      特定領域バイオ操作 第四回若手研究者ワークシヨツプ
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      新さっぽろアークシティホテル
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      2009-06-12
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      依田毅, Mumdelanji Vestergaard, 濱田勉, 高木昌宏
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      日本化学会第89回春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2009-03-30
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  • [Presentation] アミロイドβペプチドとの相互作用による細胞モデル膜の動的形態変化2009

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      森田雅宗, Vestergaard Mundelanji, 濱田勉, 高木昌宏
    • Organizer
      日本化学会第89回春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-30
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      岸本裕子, 小松佑規, 濱田勉, 高木昌宏
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      日本化学会第89回春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2009-03-28
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      石井健一, 濱田勉, 畠山剛臣, 杉本涼子, 長崎健, 高木昌宏
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      日本化学会第89回春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2009-03-28
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      矢島好文, 鶴若祐介, 高木昌宏
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      東京海洋大学品川キャンパス
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      2009-03-28
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      依田毅, 濱田勉, Mundelanji Vestergaard, 高木昌宏
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      Evolution of Complex systems
    • Place of Presentation
      沖縄OISTシーサイドハウス
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      T. Hamada, K. Ishii, M. Takagi
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      ドイツボンGustav-Stresemann Iustitut
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      東北学院大学土樋キャンパス
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      2008-08-28
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      K. Ishii T. Hamada M. Hatakeyama T. Nagasaki M. Takagi
    • Organizer
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • Place of Presentation
      京都大学芝蘭会館
    • Year and Date
      2008-06-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of DAX1 during zebra fish embryogenesis2008

    • Author(s)
      矢島好文, 鶴若祐介, 高木昌宏
    • Organizer
      41^<st> Annual Meeting for JSDB jointly sponsored by the ISDB
    • Place of Presentation
      徳島県郷土文化会館
    • Year and Date
      2008-05-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 光感受性リポソームの動的形態変化2008

    • Author(s)
      石井健一, 濱田勉, 畠山剛臣, 長崎健, 高木昌宏
    • Organizer
      日本膜学会第30年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学森戸記念館
    • Year and Date
      2008-05-16
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental study of an artificial biomembrane : morphological transition and oscillatory motion2008

    • Author(s)
      T. Hamada M. Takagi
    • Organizer
      Workshop on NonlinearDynamics and Applications
    • Place of Presentation
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2008-04-30
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/takagi/index

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/takagi/index

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光応答性リボソーム及び光応答性リポソームを利用した物質の運搬方法2010

    • Inventor(s)
      濱田勉高木昌宏長崎健
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Number
      2010-042688
    • Filing Date
      2010-02-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リボソーム及びその作製方法2008

    • Inventor(s)
      高木昌宏, 濱田勉, 三浦陽子
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Number
      2008-110455
    • Filing Date
      2008-04-21
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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