2009 Fiscal Year Annual Research Report
熱力学的手法による脂質二分子膜における揺らぎの検出
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions |
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21107502
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山村 泰久 University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (80303337)
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| Keywords | 揺らぎ / 脂質二分子膜 / 熱容量 / アルキル鎖 / 生体膜モデル系 |
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| Research Abstract |
脂質二分子膜で構成される生体膜は,その様々な機能の発現に揺らぎが関与する典型的な生体分子系であり,この脂質二分子膜における揺らぎの検出は重要な研究課題である.この脂質二分子膜の揺らぎに大きな影響を与える脂質分子のアシル鎖に着目し,その揺らぎを熱力学的手法により検出し特徴づけることを本研究の目的とした.平成22年度に行った研究は「(1)脂質-水系についての熱容量測定と解析」および「(2)断熱型熱量計の改良」である.
(1)については,最も単純な構造を持つ面状凝集体を基本構造に持つラメラ相に注目し,モノアシルグリセロールと水からなる系の精密熱容量を,断熱型熱量計を用いて測定した.モノアシルグリセロールのうち,アシル鎖の二重結合に関して幾何異性の関係にある二つの脂質(モノオレイン(シス体),モノエライジン(トランス体))と,二重結合の位置が一つずれた脂質(モノバクシニン(シス体))のラメラ相の熱容量測定を行った.これにより,アシル鎖のダイナミクスへのシスートランス体の影響と,二重結合位置への影響を明らかにすることが期待できる.これらと水との二成分系を作成し,揺らぎが最も顕著に現れるラメラ相から等方性液体へ変化する際のエントロピー変化を精密に測定し,得られた値を詳細に解析した.その結果,脂質二分子膜を構成する分子の構造とアシル鎖のダイナミクスとの相関を明らかにすることができた.
(2)については,本研究を強力に推し進めるために断熱型熱量計の改良を施す必要があり,(1)の測定と並行して本年度は試料容器についての改良を行った.少量の試料に対応し,水との二成分系への適用を考慮した試料容器(温度計を含む)を設計し,その製作を行った.
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