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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Interaction of membrane proteins on asymmetric lipid membrane toward creation of artificial translocon

Research Project

Project/Area Number 15H05493
Research InstitutionKanagawa Institute of Industrial Sclence and Technology

Principal Investigator

神谷 厚輝  地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 人工細胞膜システムグループ, 研究員(任期有) (70612315)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsリン脂質非対称膜 / リポソーム / 膜タンパク質 / 人工細胞 / マイクロデバイス
Outline of Annual Research Achievements

昨年度は、1つのデバイスで複数組成のリン脂質非対称膜リポソーム作製デバイスの作製を開発した。今年度は、このデバイスの性能についての評価を行った。デバイスの構造は、6つのウェルを持った回転テーブルとジェット水流ノズルが存在する1つの固定ウェルからなる。各回転テーブルのウェルにリン脂質のDOPCをベースとして、Rhodamine-DOPEやBODIPY-DHPEを含んだ単分子膜を作製した。そして、回転デーブルを回転させることにより、平面リン脂質非対称膜をさせ、ジェット水流を印加し、リポソームを形成させた。例えば、Rhodamineの蛍光を持つウェルからは、Rhodamineの蛍光を持つリポソームが形成された。また、Rhodamine, BODIPY両方の蛍光を持たないウェルからは、RhodamineとBODIPY両方の蛍光が観察されないリポソームが作製された。この結果より、ウェルの回転によるリン脂質の混和が起きずにリン脂質非対称膜リポソームが形成されることが示された。これらの結果を学会及び雑誌論文で発表した。
また、昨年度から引続きリン脂質非対称膜への膜タンパク質の取込み及び機能観察を行っている。今年は、様々な膜貫通数をもつタンパク質の再構成にも成功している。
経時観察や細胞間相互作用を観察するためには、細胞やリポソームを同一平面上に固定化する必要がある。そこで、細胞やリポソームを任意の順番や形状で配列させることが可能なマイクロ流体デバイスを雑誌論文に発表した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Well-Controlled Cell-Trapping Systems for Investigating Heterogeneous Cell-Cell Interactions2018

    • Author(s)
      Kamiya Koki、Abe Yuta、Inoue Kosuke、Osaki Toshihisa、Kawano Ryuji、Miki Norihisa、Takeuchi Shoji
    • Journal Title

      Advanced Healthcare Materials

      Volume: 7 Pages: 1701208~1701208

    • DOI

      10.1002/adhm.201701208

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sequential generation of asymmetric lipid vesicles using a pulsed-jetting method in rotational wells2018

    • Author(s)
      Gotanda Masahide、Kamiya Koki、Osaki Toshihisa、Fujii Satoshi、Misawa Nobuo、Miki Norihisa、Takeuchi Shoji
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 261 Pages: 392~397

    • DOI

      10.1016/j.snb.2018.01.149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Giant liposome formation toward the synthesis of well-defined artificial cells2017

    • Author(s)
      Kamiya Koki、Takeuchi Shoji
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 5 Pages: 5911~5923

    • DOI

      10.1039/C7TB01322A

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NANO-SIZED ASYMMETRIC LIPID VESICLES FOR DRUG CARRIER APPLICATIONS2018

    • Author(s)
      Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Satoshi Fujii, Nobuo Misawa,and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      MEMS 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロデバイスを用いたリポソーム作製2018

    • Author(s)
      神谷厚輝、大崎寿久、藤井聡志、三澤宣雄、竹内昌治
    • Organizer
      第1回分子ロボティクス年次大会
  • [Presentation] 人工細胞膜内の生体分子運動を観察可能とする非対称膜リポソームの連続的作製法の開発2017

    • Author(s)
      五反田真秀、神谷厚輝、大崎寿久、藤井聡志、三澤宣雄、三木則尚、竹内昌治
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2017
  • [Presentation] 細胞膜相互作用観察可能なジェット水流印加によるリン脂質非対称膜リポソームの作製2017

    • Author(s)
      神谷厚輝、大崎寿久、川野竜司、竹内昌治
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第35回研究会
  • [Presentation] 脂質膜組成交換デバイスによる非対称人工細胞膜間の分子運動観察2017

    • Author(s)
      五反田真秀、神谷厚輝、大崎寿久、藤井聡志、三澤宣雄、三木則尚、竹内昌治
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第35回研究会
  • [Presentation] Artificial Cell Assembly Using Bottom-Up Approach2017

    • Author(s)
      Koki Kamiya
    • Organizer
      23rd iCeMS International Symposium“Emerging Science for Unlocking Cell's Secrets”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] SEQUENTIAL PRODUCTION OF VARIOUS TYPES OF ASYMMETRIC LIPID VESICLES USING PULSE JET FLOW2017

    • Author(s)
      Masahide Gotanda, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Satoshi Fujii, Nobuo Misawa, Norihisa Miki and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      TRANSDUCERS 2017
  • [Presentation] Reconstitution amount of membrane proteins was controlled by components of asymmetric lipid vesicles2017

    • Author(s)
      Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Ryuji Kawano, Shoji Takeuchi
    • Organizer
      第55回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] FORMATION OF A GIANT LIPID VESICLE CONTAINING TWO TYPES OF LIQUID SOLUTIONS USING A THETA-GLASS CAPILLARY2017

    • Author(s)
      Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Satoshi Fujii, Nobuo Misawa, and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      MicroTAS 2017
  • [Presentation] 非対称人工細胞膜間における生体分子の拡散運動観察ため手法開発2017

    • Author(s)
      五反田真秀、神谷厚輝、大崎寿久、藤井聡志、三澤宣雄、三木則尚、竹内昌治
    • Organizer
      第8回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Remarks] 神奈川県立産業技術総合研究所 人工細胞膜システムグループ

    • URL

      https://www.kanagawa-iri.jp/r_and_d/project_res/labo_intro/takeuchi_project/

  • [Remarks] 竹内昌治研究室

    • URL

      http://www.hybrid.iis.u-tokyo.ac.jp

URL: 

Published: 2018-12-17  

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