Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
本研究は、脂質ナノディスク上に人工の分子デバイス群を組み込むことで、生体膜における情報処理機構を最小限の要素で再現するシステムを構築することを目的とする。ここでは、申請者らがこれまで独自に開発した「脂質ナノディスク」をプラットフォームとして用い、区画化された空間内で人工レセプター等の分子デバイス間における相互作用を制御することで、細胞膜における情報処理システムの人工的な再構築をめざす。
本研究では、最小の二分子膜である脂質ナノディスクをプラットフォームとして、人工の分子デバイス群を複合化することで、生体膜における情報処理機構を再構築する方法論の確立を目的とする。天然の生体膜上では、複数の膜タンパク質が動的に離合集散し、機能連携することでシグナル伝達をはじめとする複雑な情報処理を行っている。ここでは、申請者らがこれまで独自に開発した「脂質ナノディスク」をプラットフォームとして用い、区画化された空間内で人工レセプター等の分子デバイス間における相互作用を制御することで、細胞膜における情報処理システムの人工的な再構築をめざす。脂質ナノディスクをプラットフォームとして生体膜の情報処理機構を再構築する技術を段階的に確立するために、令和4年度は特に(1)ナノディスクへの分子デバイスの組み込みおよび(2)膜融合による分子デバイスのデリバリーについて重点的に取り組んだ。 (1)に関しては、ペプチドや種々のモデル化合物の脂質ナノディスクへの取り込みに関して、分光法を中心に評価を行った。(2)に関しては、脂質ナノディスクとの膜融合によってターゲットとなる脂質膜に対して分子デバイスを導入する手法の構築を行った。ジャイアントベシクルや平面二分子膜を用いた蛍光顕微鏡観察によって、ナノディスクとの融合ダイナミクスを可視化したことに加えて、培養細胞や細菌といった生きた細胞とナノディスクの相互作用に関しても解析を行った。得られた結果から、モデル膜および実際の細胞膜に対するナノディスクを用いた分子組み込みの可能性が示された。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2023 2022 2021 Other
All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results, Peer Reviewed: 12 results, Open Access: 3 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Invited: 6 results) Book (2 results)
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