Elucidating the cosolvent effects on membrane permeability based on molecular dynamics and spectroscopy

• Project/Area Number: 23K26617
• Project/Area Number (Other): 23H01924 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 笠原 健人 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (10824469)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡邉 望美 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (40892683)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2023: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
• Keywords: 膜透過 / 共溶媒効果 / 溶液統計力学 / 2分子反応理論 / 分子動力学

Outline of Research at the Start

分子の膜透過は，細胞内外を隔てる脂質二重膜に対する基質・薬剤分子の輸送など，幅広い生体現象に関わっている.実際の細胞系では，これら の分子を供給・受容する相は無数の生体高分子を含んだ不均一環境であり，透過過程はその環境の影響を強く受ける.そこで本課題では，生体 環境を模倣した高分子からなる共溶媒を対象として，「理論計算化学」と「蛍光分光実験」の2つのアプローチから，「透過分子が脂質二重膜を透過する過程に対する共溶媒効果の系統的理解」を目指す.そのために，不均一供給・受容相においても適用可能な膜透過係数を計算する手 法や膜物性を解析する手法の開発と応用を行う.