2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of principle for microscopic domain formation by quantitative analysis of line adsorption
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16H04135
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
瀧上 隆智 九州大学, 基幹教育院, 教授 (40271100)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱田 勉 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (40432140)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 界線吸着 / 線張力 / ドメイン形成 / 浸透圧 / 生体膜ラフト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜ラフト等のソフト界面におけるドメイン形態や形成メカニズムは、ドメイン界線に働く線張力が重要な効果を及ぼす。本研究では微小ドメインの形成原理や分散構造の安定性を二次元ミクロエマルション形成としてとらえ、線張力の計測基盤を構築し、界線吸着の観点からドメイン形態や分散構造形成のメカニズの解明を目指した。今年度の研究実績は以下の通りである。
（１）吸着膜系：一本鎖リン脂質（C14PC）－コレステロール（Chol）系および陽イオン界面活性剤（DTAB）－Chol系吸着膜に対して行った界面張力、X線反射率、BAM測定より、前者では後者に比べ親水基間斥力の緩和が小さいため、よりサイズの小さな（1μm以下）ドメイン形成が促進され、２Dミクロエマルション形成が示唆された。またフルオロカーボンアルコール（F8H2OH）－DTAB系ではF8H2OHへのDTABの添加によりドメインサイズが増加し、親水基間の斥力の中和により、接触エネルギーが優勢となっていることなどが判明した。
（２）リポソーム系：飽和脂質・不飽和脂質（または炭化水素鎖分岐型脂質）・コレステロールから成る3成分ベシクルに浸透圧を印可し、分子断面積を変化させて、膜面の相分離の状態変化を蛍光顕微鏡で観察した。浸透圧の印可により、相分離するベシクル数が増加すること、そして相分離ドメインの界線ゆらぎが変化することを確認した。3種の脂質成分比を変化させて、相分離するベシクル数をカウントすることで、相図を完成させた。相分離するベシクルの成分比が、不飽和脂質およびコレステロールが多く含まれる領域に拡大することが分かった。また、顕微鏡観察したドメインの界線ゆらぎを画像解析し、フーリエ級数でフィッティングすることで、ドメインに働く線張力を定量化した。結果、浸透圧の印加により、線張力が約1pN上昇することを見出した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
