• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular information prosseing system developed on lipid nanodiscs

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Cybernetics -Development of Minimal Artificial Brain by the Power of Chemistry
Project/Area Number 21H05883
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

安原 主馬  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90545716)

Project Period (FY) 2021-09-10 – 2023-03-31
Keywords脂質ナノディスク / 両親媒性ポリマー / 分子情報処理 / 分子デバイス / 膜融合
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、最小の二分子膜である脂質ナノディスクをプラットフォームとして、人工の分子デバイス群を複合化することで、生体膜における情報処理機構を再構築する方法論の確立を目的とする。天然の生体膜上では、複数の膜タンパク質が動的に離合集散し、機能連携することでシグナル伝達をはじめとする複雑な情報処理を行っている。ここでは、申請者らがこれまで独自に開発した「脂質ナノディスク」をプラットフォームとして用い、区画化された空間内で人工レセプター等の分子デバイス間における相互作用を制御することで、細胞膜における情報処理システムの人工的な再構築をめざす。
脂質ナノディスクをプラットフォームとして生体膜の情報処理機構を再構築する技術を段階的に確立するために、令和4年度は特に(1)ナノディスクへの分子デバイスの組み込みおよび(2)膜融合による分子デバイスのデリバリーについて重点的に取り組んだ。 (1)に関しては、ペプチドや種々のモデル化合物の脂質ナノディスクへの取り込みに関して、分光法を中心に評価を行った。(2)に関しては、脂質ナノディスクとの膜融合によってターゲットとなる脂質膜に対して分子デバイスを導入する手法の構築を行った。ジャイアントベシクルや平面二分子膜を用いた蛍光顕微鏡観察によって、ナノディスクとの融合ダイナミクスを可視化したことに加えて、培養細胞や細菌といった生きた細胞とナノディスクの相互作用に関しても解析を行った。得られた結果から、モデル膜および実際の細胞膜に対するナノディスクを用いた分子組み込みの可能性が示された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Michigan(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Michigan
  • [Journal Article] Nanofluidic Model Membrane for the Single-Molecule Observation of Membrane Proteins2022

    • Author(s)
      Komatsu Ryota、Tanimoto Yasushi、Ando Koji、Yasuhara Kazuma、Iwasaki Yasuhiko、Hayashi Fumio、Morigaki Kenichi
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 38 Pages: 7234~7243

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.2c00724

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amyloid-β aggregates induced by β-cholesteryl glucose-embedded liposomes2022

    • Author(s)
      Shimanouchi Toshinori、Sano Yasuhiro、Yasuhara Kazuma、Kimura Yukitaka
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      Volume: 1870 Pages: 140816~140816

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2022.140816

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide modification on the interior surface of red blood cell ghosts for construction of catalytic reactors2022

    • Author(s)
      Matsumoto Honoka、Okuichi Kentaro、Imamura Hiroshi、Yasuhara Kazuma、Kato Minoru、Koshiyama Tomomi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Pages: 12220~12223

    • DOI

      10.1039/D2CC05013G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermally responsive morphological changes of layered coordination polymers induced by disordering/ordering of flexible alkyl chains2022

    • Author(s)
      Omoto Kenichiro、Aoyama Shota、Galica Tomasz、Nishibori Eiji、Katao Shohei、Yasuhara Kazuma、Rapenne Gwenael
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 51 Pages: 17967~17972

    • DOI

      10.1039/D2DT03142F

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Creation of supramolecular biomembrane by the bottom-up self-assembly: Where material science meets biophysics2022

    • Author(s)
      Yasuhara Kazuma、Morigaki Kenichi
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 19 Pages: e190043

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v19.0043

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biomimetic antimicrobial polymers Design, characterization, antimicrobial, and novel applications2022

    • Author(s)
      Takahashi Haruko、Sovadinova Iva、Yasuhara Kazuma、Vemparala Satyavani、Caputo Gregory A.、Kuroda Kenichi
    • Journal Title

      WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology

      Volume: 15 Pages: e1866

    • DOI

      10.1002/wnan.1866

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 生体膜に作用する機能性分子のバイオミメティック・デザイン2022

    • Author(s)
      安原主馬
    • Journal Title

      Acc. Mater. Surf. Res.

      Volume: 7 Pages: 83-91

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 合成高分子で膜タンパク質をつくる2022

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      第2回 発動分子科学サロン 「発動分子と分子集合体」
    • Invited
  • [Presentation] Protein-mimetic design of membrane-active polymers2022

    • Author(s)
      K. Yasuhara
    • Organizer
      India-International Science Forum
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 両親媒性高分子による膜活性ペプチドのミメティクス2022

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      分子サイバネティクス・超越分子システム合同シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ジャイアントベシクルによる抗菌性ポリメタクリレート誘導体の作用機構評価2022

    • Author(s)
      安原主馬, 塚本真未, 菊池純一, 黒田賢一
    • Organizer
      日本膜学会第44年会
  • [Presentation] ジャイアントベシクルを用いた抗菌性ポリメタクリレート誘導体による膜撹乱の評価2022

    • Author(s)
      安原主馬, 塚本真未, 菊池純一, 黒田賢一
    • Organizer
      第32回バイオ・高分子シンポジウム
  • [Presentation] 両親媒性高分子による脂質ナノディスク形成とナノキャリア応用2022

    • Author(s)
      安原主馬, Jinyu Hao, 光好佑麿, Rapenne Gwenael
    • Organizer
      第71回高分子討論会
  • [Presentation] Lipid nanodisc as a minimal model membrane formed with synthetic polymers2022

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      第60回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] ジャイアントベシクルと抗菌性ポリメタクリレート誘導体の相互作用2022

    • Author(s)
      安原主馬, 塚本真未, 菊池純一, 黒田賢一
    • Organizer
      第73回コロイドおよび界面化学討論会

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi