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

脂質膜内添加物の役割の解明:構造熱力学モデルによる統一化

Research Project

Project/Area Number 15J04751
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

中澤 暦  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsリン脂質 / 熱力学 / 脂質膜内添加物 / 膜内添加物
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、細胞膜中に埋め込まれている添加物の役割の解明を目指している。細胞膜のモデル系としてリン脂質膜を用い、リン脂質膜に様々な有機分子(添加物)を添加した際の膜の表面張力・透過性、および脂質分子の拡散の三つの膜物性の変化を熱力学量により統一的に書き表す。これにより、添加物の膜への効果を統一的に理解することができると考える。また、熱力学量の測定から添加物の膜への効果が予測できるようになると考えられる。三つの膜物性と熱力学量の結び付けは、膜構造・脂質ダイナミクスの情報を介在させることで適切に行う。
これまでの研究により、直鎖アルカンなどの単純な分子においては、モデル構築の一部を達成することができた。しかしながら、添加物の中には、脂質膜の相挙動を大きく変化させるものもあり、三年目となる平成29年度は、そのような複雑な系においてモデルの変数として用いる熱力学量変化をどのように定義するかという点を検討した。また、三年目に計画していた脂質の種類の依存性や塩濃度・緩衝液などの影響を調べた。結果として、脂質膜の相挙動が添加物により大きく変化する系においては、モデルの構築を達成することができなかった。しかし、研究の過程で相挙動とマクロな脂質分散液の粘度の関係に関する新たな現象を発見し、これはChemistry Lettersで発表した。また、脂質の種類や塩濃度・緩衝液の効果について検討を行ったところ、やはり脂質膜の相挙動が塩濃度に強く依存し、熱力学量変化の定義が難しく、モデルの構築が困難であった。このように、脂質膜が様々な相挙動をとることは、細胞膜が様々な膜構造を介してあらゆる膜の機能を維持しているという側面を照らしていると考えられる。なぜ細胞膜中に添加物が必要であるかという問いには、添加物効果を様々な観点から観測し、それらを踏まえた生物学的視点からの考察も重要であると考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 高等師範学校(ENS)(フランス)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reduction of Shear Viscosity in Phospholipid Vesicle Dispersions by Self-organized Ripple Structures of Vesicle Surfaces2018

    • Author(s)
      Nakazawa Koyomi、Kawata Yuki、Hishida Mafumi、Yamamura Yasuhisa、Saito Kazuya
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Issue: 2 Pages: 240-242

    • DOI

      10.1246/cl.170959

    • NAID

      130006337721

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced bilayer-to-nonbilayer phase transition of POPE by photoisomerization of added stilbene molecules2016

    • Author(s)
      Koyomi Nakazawa, Mafumi Hishida, Shigenori Nagatomo, Yasuhisa Yamamura, Kazuya Saito
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Issue: 30 Pages: 7647-7653

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00955

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of n-alkanes on lipid bilayers depending on headgroups2015

    • Author(s)
      Mafumi Hishida, Asami Endo, Koyomi Nakazawa, Yasuhisa Yamamura, Kazuya Saito
    • Journal Title

      Chemistry and Physics of Lipids

      Volume: 188 Pages: 61-67

    • DOI

      10.1016/j.chemphyslip.2015.05.002

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] リポソーム懸濁液のせん断粘度に対する膜表面構造の影響の可能性2017

    • Author(s)
      中澤暦、川田友紀、菱田真史、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      つくばソフトマター研究会2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] UV-triggered bilayer to nonbilayer phase transition of a POPE/Stilbene/water system2017

    • Author(s)
      中澤暦、菱田真史、長友重紀、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      構造熱科学若手シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ベシクル表面の波打ち構造による水の摩擦抵抗低減の可能性2017

    • Author(s)
      中澤暦、川田友紀、菱田真史、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] The effect of steric structure of additives on phase transitions of phospholipid/water systems2016

    • Author(s)
      Koyomi Nakazawa, Mafumi Hishida, Shigenori Nagatomo, Yasuhisa Yamamura and Kazuya Saito
    • Organizer
      4th International Soft Matter Conference (ISMC2016)
    • Place of Presentation
      Grenoble, France
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Attempt to photo-control phase transitions in phospholipid/water systems through addition of photo-reactive molecule2016

    • Author(s)
      Koyomi Nakazawa, Mafumi Hishida, Shigenori Nagatomo, Yasuhisa Yamamura and Kazuya Saito
    • Organizer
      The Seventy First Calorimetry Conference (CALCON2016)
    • Place of Presentation
      Hawaii, United States of America
    • Year and Date
      2016-07-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 添加スチルベンの異性化によるリン脂質の相転移挙動の変化2015

    • Author(s)
      中澤暦、菱田真史、長友重紀、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 添加スチルベンの分子形状に依存したリン脂質の相転移挙動の変化2015

    • Author(s)
      中澤暦、菱田真史、長友重紀、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      第51回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      東京電機大学鳩山キャンパス(埼玉県比企郡鳩山町)
    • Year and Date
      2015-10-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] リン脂質のラメラ-逆ヘキサゴナル相転移に及ぼす添加スチルベンの光異性化の効果2015

    • Author(s)
      中澤暦、菱田真史、長友重紀、山村泰久、齋藤一弥
    • Organizer
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Change in the phase transition behaviors of phospholipid bilayer by incorporated stilbenes2015

    • Author(s)
      K. Nakazawa, M. Hishida, S. Nagatomo, Y. Yamamura and K. Saito
    • Organizer
      Multiscale phenomena in molecular matter
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2015-07-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 斎藤研究室

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/kazuya/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi