2021 Fiscal Year Annual Research Report
Bilayer characterization of analog lipids having modified module structure
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19K05404
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
松木 均 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (40229448)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 伸岳 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (00363135)
後藤 優樹 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (30507455)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | モジュール構造変更アナログ脂質 / グリセロリン脂質 / スフィンゴリン脂質 / ホスファチジルコリン / 脂質二重膜 / 相転移 / 高圧力 / 熱測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜を構成する主要脂質は、グリセロールを骨格にしたグリセロリン脂質である。疎水鎖、骨格への結合様式、親水頭部の三つの部分は可変可能なモジュール構造であり、脂質分子の多様性を生み出す根源となっている。他方、各モジュール間の結合型や順序といったモジュールの配列様式は、大半の膜脂質で共通であり、例外はほとんど見られない。本研究では、脂質分子骨格中の疎水基と親水基のような各モジュール自体の変化では無く、モジュールの基本的な配列様式を変化させ、天然脂質と構造が類似した非天然のモジュール構造変更アナログ脂質を有機合成する。続いて、これら非天然脂質の二重膜調査を行い、その膜状態をキャラクタリゼーションする。
最終年度は、極性頭部転置型脂質の研究に着手した。天然脂質分子構造のモジュール配列は、疎水鎖、骨格、リン酸、極性頭部の順序である。このモジュール配列の順序を疎水鎖、骨格、極性頭部、リン酸へと変化させた極性頭部転置型の非天然グリセロリン脂質の有機合成を試みた。極性頭部転置型脂質の合成においては、リン酸を最外部に配置することが合成的に困難であったため、リン酸部分をカルボン酸へと変化させた極性頭部転置型ベタイン脂質を研究対象に切り替え、疎水鎖にパルミチン酸を有する極性頭部転置カルボキシベタイン型脂質の合成に成功した。さらには、これまでに研究対象としてきたグリセロール骨格の疎水鎖結合部位にアミド結合を導入したアミド結合型ホスファチジルコリン（PC）、ジパルミトイルアミドデオキシPC（DPADPC）の光学異性体（R体）の有機合成についても行った。現在、合成したこれら非天然脂質の二重膜調査を進めている。
今後、さらなるモジュール構造変更アナログ脂質を調査することで、生体膜脂質の存在意義や使命に関する有用な情報を得られるものと期待している。
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