膜分子生成が誘発する奇妙なベシクルの形態変化
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of non-equilibrium soft matter physics: Structure and dynamics of mesoscopic systems |
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| Project/Area Number |
21015004
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
菅原 正 (2010) 東京大学, 大学院・総合文化研究科, センター特任研究員 (50124219)
鈴木 健太郎 (2009) The University of Tokyo, 大学院・総合文化研究科, 助教 (60512324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 正 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50124219)
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| Project Period (FY) |
2009 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥7,300,000 (Direct Cost: ¥7,300,000)
Fiscal Year 2010: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
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| Keywords | ジャイアントベシクル / 自己生産ダイナミクス / 両親媒性分子 / 人工細胞ベシクル / DNA / PCR法 / 情報複製 / 人工細胞モデル / メタボリズム |
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| Research Abstract |
(1)ベシクル型人工細胞-ベシクル内DNA複製とベシクル分裂の連動
カチオン性膜分子を含む一定の膜組成からなるベシクルを用意し、内部にDNA複製に必要な基質、DNA合成酵素、プライマー、Mg^<2+>をくるみ込み、そのベシクル分散液を熱サイクルにかけることで、ベシクル内部でDNAが平均200倍に増幅することを、蛍光プローブで確認した(PCR法)。次いで、そのベシクルの分散液に膜分子前駆体を添加すると、V*添加直後から数分の間に、内水相でDNAが増幅したベシクルが優先的に複数のベシクルに分裂した。さらに、分裂後のベシクルの内水相が強い蛍光を放つことより、分裂前のベシクルの内部で増幅されたDNAが、分裂したベシクルに分配されているこがわかった。ここで実現した人工細胞においては、増幅したDNAと膜分子および膜分子前駆体の協同的ダイナミクスが、ベシクルの形態変化・DNAの分配を誘発したことに注目したい。
(2)自己複製ベシクルの集団解析と多重膜ベシクルの等分割モデル
我々が完成したベシクル型自己生産系[カチオン性の両親媒性分子からなる多重膜ベシクルに、膜分子の前駆体を取り込ませ、膜内の触媒の作用で膜分子をベシク膜内で生産させ、ベシクルを肥大・分裂させる]について、ベシクル集団(約5×10^4個)を対象として、セルソータおよびフローサイトメータを用いた実験結果を基に、自己生産ダイナミクスのポピュレーション解析を行った。その結果、自己生産したベシクルのサイズが、ほぼ一定に保たれる仕組みが明らかになった。また、神戸大学の梅田准教授は、膜弾性理論に基づく「多重膜ベシクルの等分割モデル」を構築し、その機構を考察している。
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Report
(2 results)
Research Products
(18 results)
