2012 Fiscal Year Annual Research Report
ベシクル変形と化学場の結合：生命誕生へのソフトマターからのアプローチ
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22244053
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
今井 正幸 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60251485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦上 直人 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (50314795)
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| Project Period (FY) |
2010-05-31 – 2014-03-31
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| Keywords | ミニマルセル / ベシクル変形 / 自己生産 / 化学刺激 / ３次元計測 / 自己駆動 / 人工細胞 |
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| Research Abstract |
本研究では、生命を特徴づける最小限度の機能である、自己生産・情報分子の自己複製・膜輸送機能を有するベシクルをミニマルセルと呼び、そのモデル系を再現することにより物質から生命への進化の謎を解き明かそうとするものである。その目的を達成する為、１）ベシクル変形を定量的に理解し、理論モデルを構築する為の３次元形状解析法の確立、２）ミニマルセルモデルを実現する為に、基本的な膜変形の素過程を再現するモデル系の開発、３）実際の生体系では膜変形は化学刺激によって行なわれるので、化学刺激による膜変形機構の解明の３つのプロジェクトに分けて研究を進めて来た。夫々のプロジェクトにおいての研究の進捗状況は以下の通りである。
１）前年度に開発した超高速３次元共焦点顕微鏡測定から得られる３次元像から幾何学的パラメーターを抽出し、膜弾性エネルギーを計算するプログラムを発展させ、ベシクルの自己生産における動的な自己生産過程に適用できるように改良を行っている。自己生産の動的過程の計測には、画像の分解能の向上、画像処理技術の最適化、解析プログラムの精密化など高度な展開を行なった。
２）前年度開発した自己生産ベシクル系の３次元計測を行なう為の、実験装置の改良をおこなった。また、生命機能発現に重要な役割を果たすチューブ状膜形成を温度制御で再現できる事を見出し、その物理モデルの構築を行なった。
３）多成分ベシクルに化学刺激を施すことにより、相分離や選択的な膜変形が誘起される事を見出すとともに、化学刺激によって駆動されるベシクルの存在を世界に先駆けて見出した。これは Chemophoresisの最も単純なモデルとして注目されている。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Slow Dynamics of Soft Spheres2012
Author(s)
M. Imai, M. Kurimoto, F. Matsuura, T. Kawakatsu and Y.Sakuma
Organizer
International Association of Colloid and Interface Scientists Conference 2012
Place of Presentation
Sendai, Japan
Year and Date
20120513-20120518
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