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2009 Fiscal Year Annual Research Report

固液界面の脂質二重膜に形成される非平衡・非対称ドメイン内部での分子挙動の解明

Research Project

Project/Area Number 21685004
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

手老 龍吾  Institute for Molecular Science, 生命・錯体分子科学研究領地域, 助教 (40390679)

Keywords一分子計測 / 脂質 / 表面・界面物性
Research Abstract

脂質二重膜内でのドメイン形成や相分離は、シグナル伝達を始めとして多くの重要な細胞膜反応のon/offを制御する重要な要因である。本研究では固体基板上の支持平面脂質二重膜(SPLB)を固体表面物性までを含めた系としてとらえ、固体表面との相互作用や光照射などの外場を積極的に利用することによりSPLB内の膜物性を制御し、非平衡相分離構造の発現とその構造観察・物性計測を行うことを目標としている。研究初年度である平成21年度はスフィンゴミエリン(SM)、フォスファチジルコリン(PC)、コレステロール(chol)の混合SPLBをベシクル融合法でマイカおよびSiO_2表面上に再現性よく作製するための実験条件を確立し、光照射誘起の相分離構造観察を行った。1%の蛍光標識脂質(Rb-DOPE, ex : 547nm/em : 571nm)を混ぜたSM+PC+chol(1:1:1)-SPLBに通常の蛍光観察時の_倍の強度の光照射を行うと、光照射領域で脂質の光改質による相分離が起こり周囲に伝播する様子を捉えることができた。また、蛍光顕微鏡で得られたSPLB相分離構造の立体構造情報と物性計測を行うために、光学顕微鏡と同程度の観察範囲(100×100μm^2)を持つ原子間力顕微鏡(AFM)スキャナを導入した。広域AFM観察で蛍光顕微鏡と同じ位置を捉えた後にサブミクロンスケールの狙った場所へ高精度でズームするために、クローズドループ回路を備えている。研究後半の平成22年度は蛍光顕微鏡とAFMを用いて多成分脂質膜の相分離前後での構造観察と、AFMフォースカーブ計測による粘弾性マッピングを行い脂質膜のキャラクタリゼーションを行う。

  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Surface-induced phase separation of a sphingomyelin/cholesterol/ganglioside GM1-planar bilayer on mica surfaces and microdomain molecular conformation that accelerates Aβ oligomerization2010

    • Author(s)
      Y.Mao, Z.Shang, Y.Imai, T.Hoshino, R.Tero, M.Tanaka, N.Yamamoto, K.Yanagisawa, T.Urisu
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shape transformation of adsorbed vesicles on oxide surfaces : Effect of substrate material and photo-irradiation2009

    • Author(s)
      R.Tero, T.Ujihara, T.Urisu
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34

      Pages: 183-188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local Condensation of Artificial Raft Domains under Light Irradiation in Supported Lipid Bilayer of PSM-DOPC-Cholesterol System2009

    • Author(s)
      T.Ujihara, S.Suzuki, Y.Yamauchi, R.Tero, Y.Takeda
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34

      Pages: 179-182

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Applied Voltage on the Size of Phase-Separated Domains in DMPS-DOPC Lipid Binary Bilayers Supported on SiO_2/Si Substrates2009

    • Author(s)
      Y.Yamauchi, T.Ujihara, R.Tero, Y.Takeda
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34

      Pages: 217-220

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 支持膜~固体表面に支持した脂質二重膜~2009

    • Author(s)
      古川一暁, 並河英紀, 村越敬, 森垣憲一, 手老龍吾
    • Journal Title

      表面科学 30

      Pages: 207-218

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 一分子蛍光追跡法による脂質二重膜中の幅広い時間・空間スケールでの分子拡散挙動のその場観察2010

    • Author(s)
      手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
    • Year and Date
      2010-03-27
  • [Presentation] 脂質二重膜内の階層的な分子拡散挙動その場観察のための蛍光顕微鏡2010

    • Author(s)
      手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
    • Organizer
      57回応用物理学会関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 支持脂質二重膜の相分離と一分子観察2009

    • Author(s)
      手老龍吾
    • Organizer
      第31回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都府民総合交流プラザ(京都府)
    • Year and Date
      2009-11-16
  • [Presentation] 蛍光1分子追跡法による酸化物表面上支持脂質二重膜内での分子拡散挙動のその場観察2009

    • Author(s)
      手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
    • Organizer
      第29回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2009-10-27
  • [Presentation] 平面脂質二重膜の構造・物性への表面力場および光照射の影響2009

    • Author(s)
      手老龍吾
    • Organizer
      第62回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山理科大学(岡山県)
    • Year and Date
      2009-09-18

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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