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2010 Fiscal Year Annual Research Report

生体膜の構造形成、融合過程の分子レベルでの解明

Research Project

Project/Area Number 21740308
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

野口 博司  東京大学, 物性研究所, 准教授 (00514564)

Keywordsソフトマター物理 / 生物物理 / シミュレーション
Research Abstract

本研究者はこれまでに、膜の曲げ弾性と膜端の線張力を独立に広範囲で変えられるメッシュレス膜模型を構築している。このメッシュレス模型を用いて、膜の曲げ弾性を正確に測定する方法を研究した。本年度、平面膜を押し縮めるとバックリッグ(座屈)が起こるが、この座屈した膜の界面張力に異方性があり、その大きさは、楕円関数を用いて数理的に解析的に計算できることを見つけた。この関係を用いて、曲げ弾性を求めることが可能である。来年度、シミュレーション結果との比較などをすることで、詳細を明らかにする予定である。
本年度、溶媒を陽に含まない粗視化分子模型を発展させ、膜の曲げ弾性と単分子膜の自発曲率などを自由に変化させられる新しい脂質分子模型を構築した。これまで、多くの研究者によって多数の粗視化脂質分子模型が提案されてきたが、パラメータのチューニングは原子スケールの分子シミュレーションに平均の座標位置を合わせるか、膜の曲げ弾性、面積圧縮率を脂質膜の典型的な値に合わせるかしか行われていなかった。研究者間のシミュレーション結果に不一致が見られることがあるが、それが物理的な条件の違いから来るのか、脂質膜のモデル依存性から来るのか、はっきりしないことが多い。両親媒性分子の性質を広範囲で変えることのできるこの新しい分子模型を用いることで、より定量的に脂質膜を扱うことができるようになる。今後、この膜の粗視化分子模型を用いて、界面活性剤の添加による溶解過程などを調べていく予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Solvent-free coarse-grained lipid model for large-scale simulations2011

    • Author(s)
      H.Noguchi
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics

      Volume: 134 Pages: 055101(1-12)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Coarse-Grained Molecular Model to Simulate Bilayer Membrane in Large Scale2010

    • Author(s)
      H.Noguchi
    • Organizer
      CECAM Workshop : Multiscale modeling of lipid bilayers under equilibrium and non-equilibrium conditions
    • Place of Presentation
      ローザンヌ(スイス)
    • Year and Date
      2010-10-29
  • [Presentation] 粗視化脂質分子模型によるシミュレーション2010

    • Author(s)
      野口博司
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] Simple Solvent-Free Molecular Model to Simulate Bilayer Membrane2010

    • Author(s)
      H. Noguchi
    • Organizer
      ISSP International Workshop on Soft Matter Physics
    • Place of Presentation
      東京大学(柏市)
    • Year and Date
      2010-08-26

URL: 

Published: 2012-07-19  

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