2019 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 | 脂質ナノ膜場 / 電気泳動 / 分離 / 脂質ナノ膜場解析 |
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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．昨年度に確立したvesicle fusion法に加えてbicelle fusion法に関しても検討を行った．これは，vesicle fusion法では，ゲル相を示す脂質ナノ膜場の構築に相転移温度以上の加熱が必要であるためである．検討の結果，bicelle fusion法において脂質ナノ膜場を構築可能であり，構築された膜場はゲル相を呈した．以上より，脂質ナノ膜場を構成する脂質の選択性が向上した．また，昨年度までは平面の分離場を検討したが，粒子充填型も分離場としては候補に挙げられる．そこで，粒子上への脂質ナノ膜場の構築を検討した．その結果，粒子上でも脂質ナノ膜場の構築が可能であった．以上より，脂質ナノ膜場の構築に関しては，確立できたものと考えている．
次に，昨年度までに脂質ナノ膜場で観測される電気泳動移動度は，脂質分子間の相互作用を反映することを明らかとしている．そこで，今年度は，相分離を示す不均一系の脂質ナノ膜場内での電気泳動挙動を解析した．その結果，どちらか一領域のみに分配する蛍光脂質を用いると，一領域のみの流動性を評価可能であるという結果を得た．通常，現状の蛍光プローブ法では，両領域の平均化されたデータを得られるのみである．しかし，電気泳動法は，特定の箇所・領域の膜特性を評価できる可能性を有しており，新規分析法として活用が期待できる．．
最後に，脂質ナノ膜場内での分離において，電気泳動移動を制御する方法として電場以外の外部場に着目し，外部場による膜特性の変化を解析した．その結果，この外部場は膜特性に変化を誘起したため，電場と併せて，この外部場の活用の有用性は今後検討予定である．
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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，昨年度までのvesicle fusion法では適用が困難であったゲル相を呈する脂質ナノ膜場の構築に成功した．また，平面型の分離場だけでなく，粒子充填型の分離場を視野に入れ，粒子上への脂質ナノ膜場の構築にも成功している．また，分析法としての電気泳動法の活用として，不均一系の脂質ナノ膜場において，特定箇所・領域の膜特性を電気泳動移動度により評価可能であることを明らかとした．この様に想定通りの進捗を達成している．さらに，応用および分離の高性能化を視野に入れ，温和な外部場印加を検討し，その結果，外部場による膜特性の変化を明らかとした．また，深海微生物の解析を視野にいれ，深海微生物によるbicelleの作製に成功している．この様に，想定以上の成果を得ていると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
各種脂質ナノ膜場の構築が可能となった．そこで，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．さらに，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．そして，電場以外に異なる外部場を用いて，脂質ナノ膜場の特性を活用した電気泳動分離法の確立を目指す．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ならびに脂質ナノ膜場自体の解析にも活用が期待できる．そこで，現状の方法（分子間相互作用では，π―Ａ等温線，膜場解析では，蛍光プローブ法）と利点・欠点を対比しつつ，新たな脂質ナノ膜場の解析法としての電気泳動法を確立する．
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