2018 Fiscal Year Annual Research Report
脂質分子の個性を見分ける『脂質ナノ膜場電気泳動法』の創成
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18H02005
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡本 行広 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50503918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬越 大 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20311772)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電気泳動 / 脂質分離 / 相互作用 / リピドナノテクノロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂質ナノ膜場で電気泳動を行う際，分離場の構築法ならびに分離場の物性の理解は重要である．そこで，脂質ナノ膜場の構築ならびに作製された脂質ナノ膜場の物性解析を実施した．その結果，複数ある作製方法の中で，vesicle fusion法を用いることで，ガラス基板上に脂質二分子膜（脂質ナノ膜場）を構築可能であることを実証した．続いて，これら脂質ナノ膜場に対して，蛍光プローブや原子間力顕微鏡を用いて，流動性や極性などの物性ならびに表面形状の解析を実施し，各種脂質ナノ膜場の膜特性を明らかとした．続いて，電気泳動を行うために，以下の検討を行い，脂質ナノ膜場での電気泳動解析を可能とした．脂質ナノ膜場は脆弱という欠点がある．そこで，脂質ナノ膜場への電圧印加条件の検討を行い，印加可能な電圧ならびに使用可能な泳動液の組成を明らかとした．また，電気泳動挙動の観察ならびに解析を可能とする顕微鏡システムを自作した．
そして，異なる相転移温度，異なるアシル鎖長，不飽和結合を有する各種脂質を用いて，脂質ナノ膜場を構築し，この脂質ナノ膜場内にて，各種蛍光脂質（アシル鎖長，飽和・不飽和が異なる）の電気泳動移動を測定した．その結果，脂質ナノ膜場・蛍光脂質の構造により，電気泳動移動度の数値そして挙動が異なることを明らかとした．つまり，脂質ナノ膜場内にて，各種脂質の電気泳動分離の可能性を示唆する結果を得ることに成功した．現状，脂質分子の分離は，逆相モードで行われることが多い．しかし，今回の電気泳動法は，脂質二分子膜内で，行うため，より細胞に近い環境であるため，未知の特異的相互作用を活用した分離が期待できる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度は，ガラス基板上への脂質ナノ膜場の構築，膜場の物性解析，電気泳動移動度の解析装置の自作，電気泳動移動度の解析法の確立，電気泳動移動度と温度との関係を解明し，想定通りの進捗を達成している．さらに，電気泳動移動度のデータにより，脂質ナノ膜場内での相互作用解析の可能性を示すデータ，電気泳動移動度のデータから相互作用を解釈可能とする理論の提唱まで到達できた点は，想定以上であると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
電気泳動移動度のデータを基に，構造の異なる各種脂質の分離ならびに分離性能の評価を実施する．この分離を達成するため，分離に影響を及ぼす各種因子（温度，緩衝液組成，電場強度など）を明らかとする．また，電気泳動法は分離だけでなく，分子間相互作用の評価にも活用可能と考えられる．そこで，今年度得られたデータを基に，様々な脂質ナノ膜場・蛍光脂質を用いて，電気泳動移動度のデータをもとに，電気泳動法による分子間相互作用を解析可能とする式の提唱を目標に研究を進めていく．これにより，分離分析法としての脂質ナノ膜場電気泳動法の確立を目指す．
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