1991 Fiscal Year Annual Research Report

Na^+,K^+ーATPaseを用いる新しいバイオセンサ-の基礎研究

Research Project

Project/Area Number	03640481
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	菅原正雄北海道大学, 理学部, 助手 (50002176)
Keywords	能動輸送センサ- / Na^+,K^+ーATPase / Na^+ / Dーグルコ-ス共輸送体 / 脂質二分子膜 / グルコ-スセンサ- / バイオセンサ- / 電気化学センサ-
Research Abstract	モルモット小腸刷子縁膜から単離,精製したNa^+/Dーグルコ-ス共輸送蛋白質を,単分子膜貼り合わせ法により作製した平面脂質二分子膜に包埋することによって,能動輸送型Dーグルコ-スセンサ-を作製した。このセンサ-におけるDーグルコ-スの能動輸送は,Na^+イオンの電気化学ポテンシャルをエネルギ-としており,一定電圧下においてDーグルコ-スによって変調されるNa^+イオンfluxを膜コンダクタンスの変化として検出している.このような応答は,Dーグルコ-スの場合には10^<ー9>Mという鷲くべき低濃度で観測され(図1),さらに10^<ー6>M Dーガラクト-スに対しても見られたが,Lーグルコ-ス,Dーフルクト-ス,Dーマンノ-スでは全く見られなかった.また,上記のDーグルコ-ス輸送系とNa^+,K^+ーATPaseポンプ系との結合によるエネルギ-循環型のハイブリッド輸送系の検討を行った.その一環として,Na^+,K^+ーATPase包埋脂質二分子膜の膜電位について検討し,この膜はATP濃度に依存した膜電位を生起することを見出した.さらに,Na^+/Dーグルコ-ス共輸送蛋白質とNa^+,K^+ーATPaseを同時に包埋した脂質二分子膜では,Dーグルコ-ス基づくNa^+電流が減少することを見出した.これによりDーグルコ-スの能動輸送をNa^+,K^+ーATPaseによって駆動する可能性が示された.

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] M.Sugawara: "Enhancement of Analyte Concentraーtion Based on Feed/Receiving Volume Effect in Uphill Transport" Anal.Sci.7. 141-147 (1991)
[Publications] H.Minami: "Ion Channel Sensors for Glutamic Acid" Anal.Chem.63. 2787-2795 (1991)
[Publications] H.Minami: "An Evaluation of Signal Amplification by the Ion Channel Sensor Based on a Glutamate Receptor Ion Caennel Protein" Anal.Sci.7(suppl.). 1675-1676 (1992)
[Publications] M.Sugawara: "Effect of the Membrane Surface Charge on the HostーGuest Complex of Valinomycinin a Synthetic Lipid Monolayer at the AirーWater Interface" Langmuir. 8. 609-612 (1992)
[Publications] H.Minami: "Comparative Study on the Potentiometric Responses between a ValinomycinーBased Bilayer Lipid Membrane and a Solvent Polymeric Membrane" Anal,Sci.7. 853-862 (1991)
[Publications] Y.Itoh: "Synergist Induced Potentiometric Response of Liquid Membranes Containing Chelating Agents" Anal.Sci.7. 947-949 (1991)
[Publications] K.Odashima: "Biomembrane Mimetic Sensing Chemistry" Trends Anal.Chem.10. 207-215 (1991)
[Publications] 小田嶋和徳: "分子認識界面を基礎とするセンシング化学" 電気化学および工業物理化学. 60. 14-21 (1992)

1991 Fiscal Year Annual Research Report

Na^+,K^+ーATPaseを用いる新しいバイオセンサ-の基礎研究

Principal Investigator

菅原 正雄 北海道大学, 理学部, 助手 (50002176)

Research Products

[Publications] M.Sugawara: "Enhancement of Analyte Concentraーtion Based on Feed/Receiving Volume Effect in Uphill Transport" Anal.Sci.7. 141-147 (1991)

[Publications] H.Minami: "Ion Channel Sensors for Glutamic Acid" Anal.Chem.63. 2787-2795 (1991)

[Publications] H.Minami: "An Evaluation of Signal Amplification by the Ion Channel Sensor Based on a Glutamate Receptor Ion Caennel Protein" Anal.Sci.7(suppl.). 1675-1676 (1992)

[Publications] M.Sugawara: "Effect of the Membrane Surface Charge on the HostーGuest Complex of Valinomycinin a Synthetic Lipid Monolayer at the AirーWater Interface" Langmuir. 8. 609-612 (1992)

[Publications] H.Minami: "Comparative Study on the Potentiometric Responses between a ValinomycinーBased Bilayer Lipid Membrane and a Solvent Polymeric Membrane" Anal,Sci.7. 853-862 (1991)

[Publications] Y.Itoh: "Synergist Induced Potentiometric Response of Liquid Membranes Containing Chelating Agents" Anal.Sci.7. 947-949 (1991)

[Publications] K.Odashima: "Biomembrane Mimetic Sensing Chemistry" Trends Anal.Chem.10. 207-215 (1991)

[Publications] 小田嶋 和徳: "分子認識界面を基礎とするセンシング化学" 電気化学および工業物理化学. 60. 14-21 (1992)

菅原正雄北海道大学, 理学部, 助手 (50002176)

[Publications] 小田嶋和徳: "分子認識界面を基礎とするセンシング化学" 電気化学および工業物理化学. 60. 14-21 (1992)