| Research Abstract |
細胞膜は細胞の機能性発現に極めて重要な役割を果たしているが,分子レベルでその界面構造について未だに解明されていないものがある.本研究では,界面分子構造に敏感な二次非線形振動分光法の和周波発生(SFG)や原子間力顕微鏡(AFM)を用い,細胞膜の界画構造と機能性発現との関連性について解明することを研究目的とする.
本研究では,特に従来の界面研究に用いた基板や標識色素による影響をなくすため,細胞培養により近い環境下で,細胞の接着・増殖・組織化等において重要とされる細胞外基質(ECM)の表面に脂質二分子膜を構築し,その構造や配向,安定性を明らかにするとともに,酵素等の生体分子との反応に伴う細胞膜の構造変化及び反応機構を調べる.これらの研究成果に基づき,ECM表面に接着される活細胞の細胞膜の界面構造を調べ,細胞の機能性との関係解明を目指す.初年度ではPDDA等のカチオン性高分子電解質材料とPSSなどのアニオン高分子電解質材料をLbL法により,固体基板表面に交互に析出させ,基板表面を修飾する.高分子電解質水溶液の濃度や支持塩濃度,浸漬時間,乾燥時間などの作成条件を最適化し,安定な薄膜形成を試みた.SFGとAFM測定でこれらの高分子電解質薄膜表面の分子構造を評価した.このように修飾された界面に,典型的なリン脂質分子であるDPPCまたはその重水素置換体d-DPPCを用い,LB法により非対称性脂質二分子膜を構築し,膜の界面構造と分子配向に加え,膜の安定性について調べた.特にリン脂質分子のフリッフ・フロッフ速度や加水分解酵素PLA_2の触媒反応速度への影響についても検討した.さらに,疏水鎖に不飽和官能基をもつDOPCの脂質分子の単一また混合二分子膜を構築し,その膜の界面構造についても調べ.空気中での安定性を影響する因子について詳しく検討した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ計画通りに研究が進んでいる.LbLの仕事について一段落となり,実験結果をまとめている.また,高分子電解質のほかに,優れている生体高分子をECMのモデル系としての適用について検討を始めている.
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| Strategy for Future Research Activity |
フィブロネクチンやフィブロノーゲなどの機能性タンパク質分子をモデルECM膜との相互作用の研究に力を入れる予定.共同研究者から細胞接着特性に優れた合成機能性高分子材料の提供も受け,ECMとして活用する可能性について検討する予定.そのほかに,血清の主成分と脂質二分子膜との相互作用評価や,タンパク質との相互作用に伴うキラリティの変化についても検討する予定.
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