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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ベシクル膜による“アンサンブル型”分子認識・変換反応

Research Project

Project/Area Number 25889039
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

菅 恵嗣  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00709800)

Project Period (FY) 2013-08-30 – 2015-03-31
Keywordsリポソーム / 自己組織化 / "協奏的"分子認識 / 表面増強ラマン / RNA / グアニジニウム基 / 環化付加反応
Outline of Annual Research Achievements

H26年度の研究実績について,下記の3項目を重点的に取り組んだ。
1.自己組織化膜の高感度観察ツールの開発:ベシクルの膜特性について,表面増強ラマンによる膜流動性や相状態の解析を行った.金ナノ粒子表層に脂質をコーティングする事(Au@PL)で,従来の100倍程度のラマン強度を得られる事を明らかにした.得られたAu@PLは従来のリポソームと同様の膜特性を有する事を蛍光プローブ解析(DPH,Laurdan)により明らかにした.【国際会議4件,国内シンポジウム7件,投稿論文3報】
2.分子認識のための機能性リガンド修飾ベシクルの調製:リン酸基とグアニジニウム基の相互作用を利用して,ベシクル表層に生体分子をリクルートさせる事に成功した.グアニジニウム基を修飾した脂質分子を合成し(Stearylguanidinium, SG),tRNA分子とベシクルの相互作用が膜特性によって制御可能である事を明らかにした.イソクエン酸脱水素酵素(ICDH)のアルギニン側鎖とカルジオリピンのリン酸基が相互作用し,ベシクル膜上で酵素活性を制御可能である事を明らかにした.【国際会議1件,国内シンポジウム6件,著書・総説2報,投稿論文1報】
3.協奏的分子認識による有機反応プロセスの制御:疎水性基質(BNO)ならびに親水性基質(EMI)のCycloaddition反応において,ベシクル膜上で反応中間体の安定化が促進され,反応速度が増大する事を明らかにした.また,無極性分子スクアレンの末端エポシキ化において,ベシクル膜中で副生成物を抑制しながら反応が進行する可能性を明らかにした.得られたエポキシスクアレンはラノステロールの前駆体であり,膜上でステロイド合成プロセスを確立するための第1段階がほぼ達成されたといえる.【国際会議1件,国内シンポジウム6件,論文投稿済2報】

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (33 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (25 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Partitioning of Hydrophobic Molecules to Liposome Membranes Can Induce Variations of their Micro-Polarity and Micro-Viscosity2015

    • Author(s)
      Fumihiko Iwasaki, Keishi Suga, Dai Kondo, Hiroshi Umakoshi
    • Journal Title

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      Volume: 22 Pages: 79-85

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Membrane Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (MSERS) for Sensitive Detection of Molecular Behaviour of Lipid Assemblies2015

    • Author(s)
      Keishi Suga, Tomohiro Yoshida, Haruyuki Ishii, Yukihiro Okamoto, Daisuke Nagao, Mikio Konno, and Hiroshi Umakoshi
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 87 Pages: in press

    • DOI

      10.1021/ac5048532

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microfluidic Platforms with Monolithically Integrated Hierarchical Apertures for the Facile and Rapid Formation of Cargo-Carrying Vesicles2015

    • Author(s)
      Hye Sung Cho, Junsoo Kim, Keishi Suga, Takaaki Ishigami, Hyunchul Park, Jung Won Bang, Soonmin Seo, Mansoo Choi, Pahn-Shick Chang, Hiroshi Umakoshi, Ho-Sup Jung and Kahp-Yang Suh
    • Journal Title

      Lab on a Chip

      Volume: 15 Pages: 373-377

    • DOI

      10.1039/c4lc01096e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Systematical Characterization of Phase Behaviors and Membrane Properties of Fatty Acid/Didecyldimethylammonium Bromide Vesicles2014

    • Author(s)
      Keishi Suga, Tomoya Yokoi, Dai Kondo, Keita Hayashi, Seiichi Morita, Yukihiro Okamoto, Toshinori Shimanouchi, Hiroshi Umakoshi
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 30 Pages: 12721-12728

    • DOI

      10.1021/la503331r

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] リポソームを活用する生体分子の分離・反応の制御~RNA分子の「識別」ならびに「変換」~2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣
    • Journal Title

      分離技術

      Volume: 44(2) Pages: 37-42

  • [Journal Article] リポソーム膜界面におけるナノドメインの評価ならびに単鎖RNA の分子認識2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣
    • Journal Title

      C & I Communication

      Volume: 39(3) Interface 5 Pages: 1-3

  • [Presentation] 脂肪酸を基本骨格とするキラルベシクルの調製とその応用2015

    • Author(s)
      菅 恵嗣, 近藤 大, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      第95回日本化学会年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] 脂質修飾金ナノ粒子を用いたSERS活性脂質膜のデザインと特性解析2015

    • Author(s)
      吉田 智洋, 菅 恵嗣, 石井 治之, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      第95回日本化学会年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Cardiolipin修飾リポソーム膜を場とするTCA回路関連酵素の制御2015

    • Author(s)
      濵﨑 あかり,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [Presentation] 脂質膜表層のミクロ特性解析に基づく疎水性分子の分配・変換挙動の制2015

    • Author(s)
      岩崎 文彦,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [Presentation] リン脂質膜挙動の高感度解析のための膜増強ラマンスペクトル解析(MERS)の開発2015

    • Author(s)
      吉田 智洋,菅 恵嗣,石井 治之,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [Presentation] 異相系界面を「場」とする無極性脂質分子の変換反応2015

    • Author(s)
      五島 和幸,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第80年会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [Presentation] RNA認識のためのリポソーム膜界面のデザインおよび特性解析2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      第33回溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      ホテルプラザ神戸
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
  • [Presentation] リポソームのナノ液膜界面における疎水性基質の分配挙動ならびに反応プロセスの評価2014

    • Author(s)
      岩崎 文彦,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      第33回溶媒抽出討論会
    • Place of Presentation
      ホテルプラザ神戸
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
  • [Presentation] 脂肪酸分子集合体の特性解析ならびにキラル材料への応用2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣,近藤 大,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      膜シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-27
  • [Presentation] カルジオリピン修飾リポソーム膜とTCA回路関連酵素の相互作用の解析2014

    • Author(s)
      濵﨑 あかり,珍坂 隼平,菅 恵嗣,近藤 大,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      膜シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-27
  • [Presentation] Evaluation of Nano-Sized Ordered Domain Formed in Lipid Bilayer Membrane2014

    • Author(s)
      Keishi SUGA and Hiroshi UMAKOSHI
    • Organizer
      The 10th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST14)
    • Place of Presentation
      Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] Surface Enhanced Raman Scattering Analysis of Phospholipid Membrane Modified on Au Nanoparticle2014

    • Author(s)
      Tomohiro YOSHIDA, Keishi SUGA, Haruyuki ISHII, Yukihiro OKAMOTO, and Hiroshi UMAKOSHI
    • Organizer
      The 10th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST14)
    • Place of Presentation
      Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] Characterization of Phase Separation Behavior of Heterogeneous Supported Lipid Membranes Using Fluorescence Microscopy2014

    • Author(s)
      Yuki TAKAYA, Keishi SUGA, Yukihiro OKAMOTO, and Hiroshi UMAKOSHI
    • Organizer
      The 10th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST14)
    • Place of Presentation
      Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] Development of New Chiral Materials Based on Self-Assembly Behavior of Fatty Acids2014

    • Author(s)
      Dai KONDO, Keishi SUGA, Yukihiro OKAMOTO, and Hiroshi UMAKOSHI
    • Organizer
      The 10th International Conference on Separation Science and Technology (ICSST14)
    • Place of Presentation
      Nara Prefectural New Public Hall
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] 自己組織化膜構造により誘導される不斉認識と光学分割への応用2014

    • Author(s)
      石上 喬晃,杉田 一馬,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 脂肪酸ベシクルの膜物性の解析とその応用2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣,近藤 大,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] リポソームのナノ膜界面における基質の認識ならびに高度変換プロセス2014

    • Author(s)
      岩崎 文彦,菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 脂質修飾金ナノ粒子による膜表面増強ラマンスペクトルの解析に基づく脂質膜特性の評価2014

    • Author(s)
      吉田 智洋,菅 恵嗣,石井 治之,岡本 行広,馬越 大
    • Organizer
      化学工学会第46回秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] Recent research on "artifical membrane" inspired by "bio-membrane"Membrane-on-Membrane -Development of Liposome-Entrapped Hydrogel2014

    • Author(s)
      Hiroshi Umakoshi, Yukihiro Okamoto, Keishi Suga
    • Organizer
      The 10th International Congreess on Membranes and Membrane Processes (ICOM2014)
    • Place of Presentation
      SUZHOU TAIHU INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER
    • Year and Date
      2014-07-20 – 2014-07-25
  • [Presentation] Design of “bio-inspired membrane” as a platform for molecular recognition and conversion2014

    • Author(s)
      Fumihiko Iwasaki, Keishi Suga, Kazuma Sugita, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • Organizer
      The 10th International Congreess on Membranes and Membrane Processes (ICOM2014)
    • Place of Presentation
      SUZHOU TAIHU INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER
    • Year and Date
      2014-07-20 – 2014-07-25
  • [Presentation] リポソーム膜固定化担体を活用する新規な光学分割法の開発2014

    • Author(s)
      杉田 一馬, 石上 喬晃, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      分離技術会年会2014
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-05-31
  • [Presentation] 疎水性分子の分配に伴うリポソーム膜表層のミクロ極性・ミクロ粘度の変化2014

    • Author(s)
      岩崎 文彦, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      分離技術会年会2014
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-05-31
  • [Presentation] リポソーム膜界面を活用するRNA分子の認識ならびに無細胞タンパク質合成プロセスへの応用2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      分離技術会年会2014
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-05-30 – 2014-05-31
  • [Presentation] 生体分子認識のためのBio-Inspired 膜のデザインならびに膜特性解析2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣, 吉田 智洋, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      理研シンポジウム「最先端光計測とライフサイエンスの近未来-バイオ・ラマン2017-[4]」
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-05-01 – 2014-05-02
  • [Presentation] 脂質修飾金ナノ粒子を用いた膜表面増強ラマンスペクトルの評価2014

    • Author(s)
      吉田 智洋, 菅 恵嗣, 石井 治之, 岡本 行広, 馬越 大
    • Organizer
      理研シンポジウム「最先端光計測とライフサイエンスの近未来-バイオ・ラマン2017-[4]」
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-05-01 – 2014-05-02
  • [Book] ゲルテクノロジーハンドブック ~機能設計・評価・シミュレーションから製造プロセス・製品化まで~ 第4章,第4節,リポソーム包埋ハイドロゲルの調製と応用2014

    • Author(s)
      菅 恵嗣,岡本 行広,馬越 大/中野 義夫監修
    • Total Pages
      908
    • Publisher
      NTS出版
  • [Remarks] 生物発想化学工学グループHP

    • URL

      http://www.membranome.jp/B-ICE/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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