2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25800239
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| Research Institution | Suzuka National College of Technology |
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Principal Investigator |
丹波 之宏 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50436911)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | GUV / 生体膜 / 脂質膜 / ポア形成 / ポアの動的構造 / フラボノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ある種のペプチドや小分子は、脂質膜の構造変化を誘起し脂質膜に小孔（ポア）を形成させる。しかし、これら外来物質が脂質膜に誘起する孔（ポア）の動的な構造には不明な点が多い。その理由の一つに、ポアの直径が多くの場合数nm～数十nmと微小である事があげられる。一方、抗菌活性を持つフラボノイドの一種・エピガロカテキンガレート(EGCg)は巨大な脂質膜ベシクル（GUV）の破裂を誘起し、その際、脂質膜に生じたポアの直径は数micro-mと巨大であった。そこで本研究では、EGCgと脂質膜の相互作用を単一GUV法により調べ、EGCgが脂質膜に誘起するポアの動的構造を明らかにし、これにより外来物質により誘起されるポアの動的構造についての知見を深める事を目的とした。まず、高速で起こるEGCgが誘起する脂質膜の破裂の過程を調べるためにGUVの脂質膜の状態を高時間分解能で観測しうる測定系を開発した。次にこの測定系を用いてEGCgと脂質膜の相互作用を単一GUV法により調べた。その結果、EGCgはまず脂質膜に小さな孔（ポア）を誘起すること。そのポアは時間とともに拡大し、転じて収縮することを明らかにした。多くのGUVについてポアの動的構造を解析し、ポアの成長速度や収縮速度の分布を得た。さらに脂質膜中のコレステロール濃度、すなわち脂質膜の物性を変え、ポアの動的構造を比較した。ポアの成長速度の平均値は、chol含有膜の方が非含有膜に比べ速かった。また、ポアの収縮速度に関してもchol含有膜の方が非含有膜に比べ、大きな値を示した。一方、cholの存在によりEGCgによるGUVの破裂、すなわちポア形成は著しく阻害された。以上の結果に基づき、EGCgによるポア形成のメカニズムについて仮説を提唱し、EGCgの誘起したポアは脂質膜にはたらく力を基にした古典的なポア形成モデルでよく説明しうることを示した。
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