2017 Fiscal Year Annual Research Report
Depth-dependent melting of acyl chains and phase-transition of lipid bilayers
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16K13100
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 道雄 大阪大学, 理学研究科, 教授 (40183652)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脂質二重膜 / 相転移温度 / スフィンゴミエリン / フォスファチジルコリン / 重水素ＮＭＲ / 赤外分光スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重水素化脂質の合成については、 前年度合成した脂肪酸に加えて、14位、16位の重水素標識ステアリン酸を合成し、同様にスフィンゴミエリン(SM)とフォスファチジルコリン(PC)を調製した。以前に合成した6位、10位の重水素標識SMともに、IRスペクトルによって融解温度の深度依存性の測定を行った結果、これら２種の純粋脂質の二重膜で深度依存的な融解が観測された。SMの融解は、熱測定で求められた分子全体の相転移温度よりもアシル鎖末端側では低温側で始まること、PCでは比較的同じ温度で全体が融解することが確かめられた。また、コレステロールを添加し、アシル鎖融解の深度依存性がどのように変化するかを調べた。その結果、コレステロールの添加によって明確な融解点が消失したことに加えて、SMとPCの深度依存性の相違についても過去の推定を支持する結果が得られた。すなわち、コレステロールはSM膜において深い位置に存在し、アシル鎖の秩序化に対する影響は比較的末端付近まで及んでいることを示唆した。加えて、コレステロール存在下、スフィンゴミエリン脂肪鎖の末端部付近が特異な配座を取る可能性が示唆された。特に、この部分における配座は、コントロールとして用いたフォスファチジルコリンの配座と異なっており、この配座変化が、両者の深度依存的溶解の違いに関係している可能性が示唆された。
生体膜モデリングのためのパラメータの取得については、 スフィンゴミエリンの集合状態について、分子動力学計算をコレステロール存在下においても行った。しかし、実験データから示唆されている独特のクラスター構造を示す明確な結果は得られなかった。
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