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2020 Fiscal Year Annual Research Report

表現型と遺伝子型が連携する人工細胞モデルの創成

Research Project

Project/Area Number 17H04876
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

栗原 顕輔  宇都宮大学, 共同教育学部, 研究員 (80740919)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords液滴 / ベシクル
Outline of Annual Research Achievements

原始的環境において最初の生命であろう原始細胞は、表現型である境界と遺伝子型である生命の情報は密接に連携していたと考えられる。本課題では、原始細胞の境界膜と細胞の組成情報が生命発生時の初期段階で連携しているモデルを構築した。
今年度の課題では、前年度で構築した自己再生産する液-液相分離液滴について、より詳細に評価した。形成後の液滴の自己再生産能を動的光散乱型粒度分布計で評価するために、すでに形成された液滴に液滴の前駆体とジチオトレイトールを添加した結果、新しい液滴分布は認められなかった。一方で20時間ごとの継続的な添加では、液滴の粒径は再帰的に変化していくことがわかった。これらの測定結果は、NMR測定でも同様の結果であった。以上の結果より、一度形成された後の液-液相分離液滴は自己再生産を繰り返しながら、分裂していることを示した。
今年度はさらに、液滴の液-液相分離状態についても顕微ラマン分光法にて液滴内部の組成評価を行った。液滴にやや疎水性のリン脂質、親水性のDNAおよびRNAをそれぞれ添加した結果、液滴の中心部に疎水性の脂質が集まり、外周部に親水性の核酸が集まる傾向にあった。顕微ラマン分光法および、蛍光顕微鏡などの画像解析から、液滴の中心部はやや疎水的であり、外周部はやや親水的であることが確認された。
今年度は、液滴に関する分子設計から合成、観察から、本年度の結果を論文にまとめ、投稿した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Physicochemical Cause and Effect Observed in DNA Length-Dependent Division of Protocell as the Primitive Flow of Information2020

    • Author(s)
      Muneyuki Matsuo, Kensuke Kurihara, Taro Toyota, Kentaro Suzuki, Tadashi Sugawara
    • Journal Title

      Clin. Med. Biochem.

      Volume: 6 Pages: 150-1 - 150-3

    • DOI

      10.35248/2471-2663.20.06.150

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Environment-Sensitive Intelligent Self-Reproducing Artificial Cell with a Modification-Active LipoDeoxyribozyme2020

    • Author(s)
      Muneyuki Matsuo, Yuiko Hirata, Kensuke Kurihara, Taro Toyota, Toru Miura, Kentaro Suzuki, Tadashi Sugawara
    • Journal Title

      Micromachines

      Volume: 11 Pages: 606-1-606-18

    • DOI

      10.3390/mi11060606

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Book] 相分離生物学の全貌2020

    • Author(s)
      松尾宗征・栗原顕輔
    • Total Pages
      416
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807913466

URL: 

Published: 2021-12-27  

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