New analytical method on channel transports across bilayer lipid membranes

• Project/Area Number: 21550079
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Analytical chemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: SHIRAI Osamu 京都大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (40355011)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2011: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2010: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2009: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 状態分析 / イオンチャネル / イオン透過 / 脂質二分子膜 / KAT1チャネル / アンホテリシンB / 電気的中性則 / 電気化学測定 / リポソーム / グラミシジンA / KAT 1チャネル

Research Abstract

New analytical method on channel transports across bilayer lipid membranes was proposed by considering mass balance and electroneutrality. When the ion channel serves in the membrane, not only the transport of the target ion but also those of coexsisting ions should be evaluated. The ion-transport property was not controlled by only the relation between the ion size and the pore-size of the ion channel. It was proved that the distribution coefficients of both the target ion and the counter ion and their diffusion coefficients within the membrane were important factors.

Research Products

• [Journal Article] Electrochemical Investigation on Permeability of Organic Acid Ions Through amphotericin B channels (2012)
  • Author(s): Takafumi Yamauchi, Osamu Shirai, Seiya Tsujimura, and Kenji Kano
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: 80(5) Pages: 315-317
  • NAID: 10030143724
  • URL: http://dx.doi.org/10.5796/electrochemistry/80.315
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of Inhalation Anesthetics on Ion Transport across a Planar Bilayer Lipid Membrane (2012)
  • Author(s): Kei Hichiri, Osamu Shirai, and Kenji Kano
  • Journal Title: Analytical Sciences Volume: 28 Issue: 1 Pages: 45
  • DOI: 10.2116/analsci.28.45
  • NAID: 130004827176
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical Investigation on Permeability of Organic Acid Ions Through amphotericin B channels (2012)
  • Author(s): Takafumi Yamauchi, Osamu Shirai, Seiya Tsujimura, Kenji Kano
  • Journal Title: Electrochemistry Volume: (in press)(印刷中のため未確認)
  • NAID: 10030143724
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion Transport across Planar Bilayer Lipid Membrane Driven by D-Fructose Dehydrogenase-Catalyzed Electron Transport (2011)
  • Author(s): Keisuke Sasakura, Osamu Shirai, Kei Hichiri, Maiko Goda-Tsutsumi, Seiya Tsujimura, and Kenji Kano
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 40 Issue: 5 Pages: 486-488
  • DOI: 10.1246/cl.2011.486
  • NAID: 130004426208
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical elucidation of the facilitated ion transport across a bilayer lipid membrane in the presence of neutral carrier compounds (2010)
  • Author(s): Jun Onishi, Osamu Shirai and Kenji Kano
  • Journal Title: Electroanalysis Volume: 22(11) Issue: 11 Pages: 1229-1238
  • DOI: 10.1002/elan.200900481
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bioelectrocatalytic Endpoint Assays Based on Steady-state Diffusion Current at Microelectrode Array (2010)
  • Author(s): Tatsuo Nods, Katsumi Hamamoto, K., Maiko Goda-Tsutsumi, Seiya Tsujimura, Osamu Shirai, Kenji Kano
  • Journal Title: Electrochemistry Communications Volume: 12(8) Pages: 839-842
  • NAID: 120002511362
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical elucidation of the facilitated ion transport across a bilayer lipid membrane in the presence of neutral carrier compounds (2010)
  • Author(s): J.Onishi, O.Shirai, K.Kano
  • Journal Title: Electroanalysis (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分極曲線・サイクリックボルタンメトリー(5)生物電気化 (2009)
  • Author(s): 辻村清也, 白井理
  • Journal Title: electrochemistry Volume: 77 Pages: 486-492
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] (2009)
  • Author(s): Osamu Shirai, Shunsuke Ozaki, Jun Onishi, N. Kozai, Toshihiko Ohnuki and Kenji Kano
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 38 Issue: 11 Pages: 1038-1039
  • DOI: 10.1246/cl.2009.1038
  • NAID: 10025547780
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ion transport across a bilayer lipid membrane in the presence of hydrophobic ions (2009)
  • Author(s): O.Shirai, S.Ozaki, J.Onishi, N.Kozai, T.Ohnuki, K.Kano
  • Journal Title: Chemistry Letters 38 Pages: 1038-1039
  • NAID: 10025547780
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分極曲線・サイクリックボルタンメトリー(5)生物電気化学 (2009)
  • Author(s): 辻村清也、白井理
  • Journal Title: Electrochemistry 77 Pages: 486-492
  • NAID: 10024980169
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脂質二分子膜を介した電子移動駆動型イオン輸送 (2012)
  • Author(s): 七里慧, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 電気化学会第79回大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] モデル生体膜系における膜結合型酵素D-Fructose Dehydrogenaseによる電子移動に駆動されたイオン透過 (2012)
  • Author(s): 七里慧, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] モデル生体膜系における膜結合型酵素D-Fructose Dehydrogenaseによる電子移動に駆動されたイオン透過 (2012)
  • Author(s): 七里慧, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 日本農芸化学会2012年度大会
  • Place of Presentation: 京都女子大学
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] 膜電位差の伝播機構の基礎検討 (2011)
  • Author(s): 植屋宣義, 串田優輝, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第57回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • Place of Presentation: 那覇市
  • Year and Date: 2011-12-02
• [Presentation] 膜電位差の伝播機構の基礎検討 (2011)
  • Author(s): 植屋宣義, 串田優輝, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第57回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • Place of Presentation: 沖縄県男女共同参画センター「てぃるる」
  • Year and Date: 2011-12-02
• [Presentation] Selective transport of organic acids across bilayer lipid membranes in the presence of amphotericin B channels (2011)
  • Author(s): 山内隆史, 松本隆平, 藤田修二, 酒井秀樹, 渡辺陽子, 戸木田陽一, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: Shikata Discussion 2011
  • Place of Presentation: Awaji
  • Year and Date: 2011-05-29
• [Presentation] Selective Transport of Organic Acids across Bilayer Lipid Membranes in the Presence of Amphotericin B Channels (2011)
  • Author(s): Takafumi Yamauchi, Ryuhei Matsumoto, Shuji Fujita, Hideki Sakai, Yoko Watanabe, Yuichi Tokita, Seiya Tsujimura, Osamu Shirai, Kenji Kano
  • Organizer: Shikata Discussion 2011
  • Place of Presentation: Awaji Yumebutai International Conference Center, Hyogo, Japan
  • Year and Date: 2011-05-29
• [Presentation] Neurotransmission model by use of liquid membrane cell system (2011)
  • Author(s): 植屋宣義, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: International Congress on Analytical Sciences 2011
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] Neurotransmission Model by Use of Liquid Membrane Cell System (2011)
  • Author(s): Noriyoshi Ueya, Osamu Shirai, Seiya Tsujimura, Kenji Kano
  • Organizer: International Congress on Analytical Sciences 2011
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] 機液膜型セルを用いた神経伝達メカニズムの新規提案 (2011)
  • Author(s): 植屋宣義, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 2011年電気化学会第78回大会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] 有機液膜型セルを用いた神経伝達メカニズムの新規提案 (2011)
  • Author(s): 植屋宣義, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 2011年電気化学会第78回大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] 吸入麻酔剤の作用機序についての基礎検討 (2010)
  • Author(s): 白井理, 七里慧, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田市
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 生体機能発現の場・生体膜 (2010)
  • Author(s): 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • Place of Presentation: 秋田市
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 生体機能発現の場・生体膜 (2010)
  • Author(s): 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • Place of Presentation: 秋田大学(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 生体機能発現の場・生体膜 (2010)
  • Author(s): 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 有機液膜系を利用した神経伝達メカニズムの新規提案 (2010)
  • Author(s): 植屋宣義, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 吸入麻酔剤の作用機序についての基礎検討 (2010)
  • Author(s): 白井理, 七里慧, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2010-11-07
• [Presentation] 脂質二分子膜を介した物質輸送に与えるポリイオンの効果 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田市
  • Year and Date: 2010-11-06
• [Presentation] 脂質二分子膜を介した物質輸送に与えるポリイオンの効果 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 第56回ポーラログラフィーおよび電気分析化学会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2010-11-06
• [Presentation] 球形拡散に基づく電気化学バイオセンサの開発 (2010)
  • Author(s): 野田達夫, 鰐淵瑞絵, 濱本勝美, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] メタゲノム由来ラッカーゼの酵素電極触媒反応に与える表面特性の影響 (2010)
  • Author(s): 朝日将史, 堤真衣子, 辻村清也, 白井理, 宮崎健太郎, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] 生体膜モデルにおける膜結合型酵素Fructose Dehydrogenase (FDH)による電子伝達機構の解明 (2010)
  • Author(s): 七里慧, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-17
• [Presentation] ポリイオンによる脂質二分子膜を介した促進イオン移動 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 仙台市
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 液膜型セルを用いた膜電位伝播機構の解明-神経伝達モデルの構築- (2010)
  • Author(s): 植屋宣義, 白井理, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 電気化学的手法によるカリウムチャネルKAT1のイオン透過および阻害様式の解明 (2010)
  • Author(s): 窪田慎太郎, 白井理, 戸澤譲, 青木志保, 日び隆雄, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] ポリイオンによる脂質二分子膜を介した促進イオン移動 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] アムホテリシンBチャネルによる脂質二分子膜を介した親水性分子の選択的透過 (2010)
  • Author(s): 山内隆史, 藤田修二, 松本隆平, 酒井秀樹, 戸木田裕一, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会第59年会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 生体膜モデルを介した物質輸送に及ぼすポリイオンの影響 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 2010年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 厚木市
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] 生体膜モデルを介した物質輸送に及ぼすポリイオンの影響 (2010)
  • Author(s): 白井理, 新村美智子, 辻村清也, 加納健司
  • Organizer: 2010年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] Ion Transport Facilitated by Carrier Compounds across a Bilayer Lipid Membrane (2010)
  • Author(s): 白井理, 大西純, 加納健司
  • Organizer: The 7th Asian Conferenve on Electrochemistry in Kumamoto
  • Place of Presentation: 熊本市
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Presentation] Ion Transport Facilitated by Carrier Compounds across a Bilayer Lipid Membrane (2010)
  • Author(s): Osamu Shirai, Jun Onishi, Kenji Kano
  • Organizer: The 7^<th> Asian Conference on Electrochemistry in Kumamoto
  • Place of Presentation: 熊本市(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-20
• [Presentation] 吸入麻酔剤の作用メカニズムの新解釈 (2010)
  • Author(s): 七里慧, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第71回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 松江市
  • Year and Date: 2010-05-16
• [Presentation] 吸入麻酔剤の作用メカニズムの新解釈 (2010)
  • Author(s): 七里慧, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第71回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 島根大学
  • Year and Date: 2010-05-16
• [Presentation] 有機液膜型セルを用いた神経伝導メカニズムの新解釈 (2010)
  • Author(s): 植屋宣義, 辻村清也, 白井理, 加納健司
  • Organizer: 第71回分析化学討論会
  • Place of Presentation: 島根大学
  • Year and Date: 2010-05-15
• [Presentation] 膜内メディエータと膜結合型酵素との電子移動反応 (2009)
  • Author(s): 笹倉啓資、白井理、加納健司
  • Organizer: 電気化学会
  • Place of Presentation: 東京農工大学(東京都)
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] グラミシジンAチャネル透過電流におけるイオンの分配と膜内拡散に基づく評価 (2009)
  • Author(s): 窪田慎太郎、白井理、加納健司
  • Organizer: 電気化学会
  • Place of Presentation: 東京農工大学(東京都)
  • Year and Date: 2009-09-11
• [Presentation] 生体膜の機能評価 (2009)
  • Author(s): 白井理, 加納健司
  • Organizer: 2009年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 小金井市
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] 生体膜の機能評価 (2009)
  • Author(s): 白井理、加納健司
  • Organizer: 電気化学会
  • Place of Presentation: 東京農工大学(東京都)
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] 中性キャリアによる脂質二分子膜 (2009)
  • Author(s): 大西純、白井理、加納健司
  • Organizer: 日本分析化学会
  • Place of Presentation: 和歌山大学(和歌山県)
  • Year and Date: 2009-05-17
• [Book] バイオ電池の最新動向 (2011)
  • Author(s): 白井理
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] バイオ電池の最新動向 (2011)
  • Author(s): 白井理(分担執筆)
  • Total Pages: 5
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks]
  • URL: http://www.bapc.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.bapc.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.bapc.kais.kyoto-u.ac.jp/