2010 Fiscal Year Annual Research Report
脂質膜の過渡的相分離過程における構造・物性とその機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Science of Fluctuations toward Biological Functions |
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21107530
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
手老 龍吾 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 特任助教 (40390679)
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| Keywords | 脂質 / 細胞膜 / AFM / 蛍光顕微鏡 / 1分子計測 |
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| Research Abstract |
脂質二重膜は細胞膜の基本骨格であり、「ラフト」に代表される脂質膜内でのドメインの形成と解消を通して細胞膜反応の反応場を提供している。ガングリオシドGM1(GM1),スフィンゴミエリン(SM),コレステロール(chol)からなる支持平面脂質二重膜(SPLB)では基板材料に依存した特異的な相分離構造が観察され、マイカ上では基板表面周期構造を反映した三角形ドメインが形成される。GM1はアルツハイマー病発症の要因であるアミロイドβ(Aβ)繊維伸張反応の種として働くことが報告されており、我々はGM1+SM+chol(20:40:40)-SPLB上でのAβ繊維伸張反応活性がマイカとSiO_2/Si表面上で大きく異なることを見出している。これら二種類の基板表面における、サブミクロン領域におけるGM1の分子拡散挙動・凝集状態と反応活性の関連を明らかにするため、平成22年度はマイカ表面上SPLBにおける一分子蛍光追跡(SMT)法を試みた。一般的に用いられる天然マイカでSMT計測を行うことが困難であったため、合成マイカ基板を用いた上で水中劈開して蛍光汚染を防ぐことで、斜入射照明法によるSMT計測を十分なS/N比で行うことができるようになった。また、フォスファチジルコリン(PC)+chol-SPLBを用いて、最大2000fpsの高速観察を行うことにより、50nm-数μmの空間スケールにおいて脂質分子拡散係数の時間・空間スケール依存性を可視化するための実験系を確立した。
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