2014 Fiscal Year Research-status Report
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25800233
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐久間 由香 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40630801)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ベシクル / 化学刺激 / 膜変形 / 分子形状 / 国際情報交換 / フランス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ソフトマター物理を生命系へと展開するために、化学的な刺激に対するソフトマターメソ構造体の応答を理解することを目指している。本研究代表者はフランスのチームとの共同研究により、モデル生体膜にpH勾配を与えると膜表面でのpHの伝搬に強く結合して膜変形挙動が大きく変化することを見いだしている。これは、化学刺激により膜分子の幾何学的形状が変化するために膜変形が誘起されることを示している。平成２５年度にはpHと膜の変形量の関係を定量的に測定し、そこからpH変化による脂質分子面積の変化を膜弾性エネルギーモデルにより評価することで化学刺激を脂質分子の形状変化へと置き換えることを試みた。その結果、様々な化学刺激種と脂質のイオン性との組み合わせで実験を行う中で、特定の組み合わせにおいては化学刺激によりモデル生体膜表面に孔が空くことがわかった。これまでに脂質の幾何学的形状と温度による膜面積の変化を結合することでモデル生体膜表面に孔を開けることに成功しているが、この化学刺激による孔形成においても、化学修飾により膜分子の断面積と幾何学的形状が変化していることが孔形成に密接に関係していることが予想される。
平成２６年度は、前年度の研究成果を受け、さらに発展させるために不均一モデル生体膜に化学刺激を与えた場合の膜変形や孔形成について研究を進めるため、この準備としてアニオン／中性脂質，カチオン／中性脂質，アニオン／カチオン性脂質の三種類の組み合わせにおいて、化学刺激を与えるに十分な大きさや強度の二成分モデル生体膜を作製した。さらにこれらに種々の化学種による刺激を与えて膜変形や孔形成について研究を進める予定であったが、産前・産後休暇及び育児休暇のため、平成２６年度は２ヶ月間で研究を一時中断することになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成２６年６月１６日より、産前・産後休暇及び育児休暇を取得し、研究活動を一時中断しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、まず化学刺激に夜脂質分子の面積の変化を膜弾性エネルギーモデルにより評価することで、化学刺激を脂質分子の形状変化へと置き換える。この結果を踏まえて、孔形成が観察される場合の脂質分子の形状変化の条件を明らかにする。さらに、生体膜に特徴的な不均一構造（脂質ラフト）に対する化学場の特異性を、相分離した不均一モデル生体膜に化学刺激を与え、その応答の選択性から評価する。
また、本研究代表者が見いだした化学刺激による球殻状モデル生体膜の自己駆動の機構を、化学種勾配とモデル生体膜の移動速度の関係から明らかにするとともに、相分離を利用した非対称モデル生体膜の自己駆動の制御にも挑戦する。
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| Causes of Carryover |
産前・産後の休暇及び育児休暇による研究活動の一時中断のため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初平成２６年度の使用計画であったものを平成２７年度に使用する。
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