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脂質膜系における分子集合体の構造形成

研究課題

研究課題/領域番号 02402010
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 物性一般
研究機関名古屋大学

研究代表者

八田 一郎  名古屋大学, 工学部, 教授 (70016070)

研究分担者 高橋 浩  名古屋大学, 工学部, 助手 (80236314)
加藤 知  名古屋大学, 工学部, 助手 (70177442)
大木 和夫  名古屋大学, 工学部, 助教授 (80115394)
松岡 審爾  名古屋大学, 工学部, 助手 (90190420)
研究期間 (年度) 1990 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
28,600千円 (直接経費: 28,600千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1991年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1990年度: 14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
キーワード脂質 / リン脂質 / 生体膜 / 構造形成 / 超分子 / 構造解析 / X線回折 / 小角散乱 / 電子顕微鏡観察 / X線小角散乱 / 多形 / 相転移 / 生体物質
研究概要

この研究は、リン脂質膜を中心として形成される分子集合体に対する詳細な構造解析を行うことによって、生体膜がとる基本構造を明らかにすることを目標に進められた。その1つとして、リン脂質で現われるリップル構造についての研究が進められた。これはリン脂質が自発的にとるメゾスコピックな構造で、リン脂質の形態形成機構を考察する上で重要な構造であると位置付けられる。ジパルミトイルホスファチジルコリン膜において、正常周期のリップル構造に対して2倍周期のリップル構造が出現することがあるが、それが準安定相の構造であることを示し、また、それが出現する条件を明らかにした。リン脂質・コレステロール系においては、変調されたリップル構造をとるが、その温度依存性をリン脂質膜の正常周期のリップル構造の温度変化と関連において理解できることを示した。不飽和炭化水素鎖をもつリン脂質とコレステロールの系において、その相図に着目して実験を行った結果、飽和炭化水素鎖の場合とよく似ており、この相図はリン脂質とコレステロールの間で普遍的に現われるものであることが判った。リン脂質・アルコール系で現われるインターディジテイテッド構造について、各種のリン脂質とアルコールの組合せに対して系統的にX線回折実験を行うことによって、膜中のアルコール分子の存在様式を明らかにした。ジラウロイルホスファチジルコリンにおいて、2つの液晶相があることを発見し、新しい相は従来報告されている液晶相の低温側にあり、より炭化水素鎖の乱れの少ない液晶相であることが判った。リン脂質とタンパク質の相互作用のモデルとして、酸性リン脂質とポリリジン重合体より成る系の構造解析を行い、それが静電相互作用によって理解できることを示した。ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミンの主転移での2相共存状態の振舞から、これは単純な1次相転移における共存としては理解できなく、この系独持の逐次構造遷移機構によっていることを指摘した。その他、脂質系の表面X線回折実験、X線回折・熱量同時測定などを行った。

報告書

(5件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] S.Matuoka: "Temperature dependence of the ripple structure in dimyristoylphosphatidylcholine studied by synchrotron X-ray small angle diffraction" Biochim.Biophys.Acta. 1028. 103-109 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohki: "Ethanol induces interdigitated gel phase(L_<βI>)between lamellar gel phase(L_<β'>)and ripple phase(P_<β'>)in phosphatidylcholine membranes:a scanning density meter study" Biochim.Biophys.Acta. 1028. 215-222 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松岡審爾: "シンクロトロン放射光による燐脂質膜の構造の研究I.多重層ベシクル" 膜. 15. 172-178 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松岡審爾: "シンクロトロン放射光による燐脂質膜の構造の研究II.配向膜および単分子膜" 膜. 15. 263-268 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yao: "Metastable ripple phase of fully hydrated dipalmitoylphosphatidylcholine as studied by small angle x-ray scattering" Biophys.J.59. 251-255 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Electrostatic interaction of poly(L-lysine)with dipalmitoylphosphatidic acid studied by X-ray diffraction" Biochim.Biophys.Acta. 1069. 229-234 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "生体膜の物性-リン脂質膜を中心に-" 応用物理. 60. 239-246 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Heat capacity measurements with a.c.microcalorimetry" Pure and Appl.Chem.64. 79-86 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yao: "Time-resolved x-ray diffraction and calorimetric studies at low scan rates II.On the fine structure of the phase transitions in hydrated dipalmitoylphosphatidylethanolamine" Biophys.J.61. 683-693 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Effects of poly(L-lysine)on the structural and thermotropic properties of dipalmitoylphosphatidylglycerol bilayers" Biochim.Biophys.Acta. 1110. 29-36 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "AC calorimetric study of phase transitions in phosphatidylcholine-cholesterol systems" J.Thermal Analysis. 38. 1775-1783 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "生体膜モデル系がとる多形" 表面. 30. 273-280 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matuoka: "Condition for the appearance of the metastable P_<β'> phase in fully hydrated phosphatidylcholines as studes by small-angle x-ray diffraction" Biophys.J.64. 1456-1460 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuchida: "ESR study on two motional states of acyl chains in P_<β'> phase of phospholipid" J.Phys.Soc.Jpn.62. 4154-4155 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Phase transitions and polymorphism in phospholipids" Phase Transitions. 45. 157-184 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 浩: "モデル生体膜のミクロ構造" 表面. 31. 589-599 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "モデル生体膜" 日本結晶学会誌. 35. 162-164 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "A new liquid crystalline phase in phoshatidylcholine bilayers as studied by x-ray diffraction" Chem.Phys.Lipids. (in press). (1994)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "第4版実験化学講座第4巻 熱・圧力 4.2節熱容量カロリメトリー 4.2.2交流法" 丸善株式会社, 117-125 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 江間健司: "高分子機能材料シリーズ第3巻 高分子物性の基礎 第4章特性解析 4.8非定常熱分析" 共立出版株式会社, 466-477 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "膜学実験シリーズ第I巻 生体膜編 第4章膜研究技術 4.3節顕微鏡による観察法 4.1.3走査トンネル顕微鏡及び原子間力顕微鏡" 共立出版株式会社, 277-279 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "膜学実験シリーズ第I巻 生体膜編 第4章膜研究技術 4.3節X線を用いる方法 4.3.1X線回折" 共立出版株式会社, 302-307 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Physics of the Living State,3-3 Sequential Mechanism of Phase Transition in Heterogeneous Biological Systems" IOS Press(in press),

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Synchrotron Radiation in Life Sciences,High resolution small-angle synchrotron X-ray diffraction study on multilamellar phospholipid systems" Oxford University Press(in press),

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八田一郎: "生命現象と物理学-「いきもの」と「もの」の間-生体膜モデル系における階層的逐次構造遷移" 朝倉書店(印刷中),

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 日比野政裕: "走査型トンネル顕微鏡/原子間力顕微鏡利用技術集成、2-10モデル生体膜" (株)ティー・アイ・シィー(印刷中),

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matuoka, S.Kato, M.Akiyama, Y.Amemiya and I.Hatta: "Temperature dependence of the ripple structure in dimyristoylphosphatidylcholine studied by synchrotron X-ray small angle diffraction" Biochim.Biophys.Acta. 1028. 103-109 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohki, K.Tamura and I.Hatta: "Ethanol induces interdigitated gel phase (L_<betaI>) between lamellar gel phase (L_<beta>) and ripple phase (P_<beta>) in phosphatidylcholine membranes : a scanning density meter study." Biochim.Biophys.Acta.1028. 215-222 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yao, S.Matuoka, B.Tenchov and I.Hatta: "Metastable ripple phase of fully hydrated dipalmitoylphosphatidylcholine as studied by small angle x-ray scattering." Biophys.J.59. 251-255 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi, S.Matuoka, S.Kato, K.Ohki and I.Hatta: "Electrostatic interaction of poly (L-lysine) with dipalmitoylphosphatidic acid studied by X-ray diffraction." Biochim.Biophys.Acta.1069. 229-234 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Heat capacity measurements with a.c.microcalorimetry." Pure and Appl.Chem.64. 79-86 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yao, I.Hatta, P.Koynova and B.Tenchov: "Time-resolved x-ray diffraction and calorimetric studies at low scan rates II.On the fine structure of the phase transitions in hydrated dipalmitoylphosphatidylethanolamine." Biophys.J.61. 683-693 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi, S.Matuoka, S.Kato, K.Ohki and I.Hatta: "Effects of poly (L-lysine) on the structural and thermotropic properties of dipalmitoylphosphatidylglycerol bilayrs." Biochim.Biophys.Acta. 1110. 29-36 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta, M.Okada, S.Matuoka and H.Yao: "AC calorimetric study of phase transitions in phosphatidylcholine-cholesterol systems." J.Thermal Analysis. 38. 1775-1783 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matuoka, H.Yao, S.Kato and I.Hatta: "Condition for the appearance of the metastable P_<beta> phase in fully hydrated phosphatidylcholines as studes by small-angle x-ray diffraction." Biophys.J.64. 1456-1460 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuchida, Y.Tamura and I.Hatta: "ESR study on two motional states of acyl chains in P_<beta> phase of phospholipid." J.Phys.Soc.Jpn.62. 4154-4155 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta, S.Kato and H.Takahashi: "Phase transitions and polymorphism in phospholipids." Phase Transitions. 45. 157-184 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta, S.Matuoka, M.A.Singer and L.Finegold: "A new liquid crystalline phase in phosphatidylcholine bilayrs as studied by x-ray diffraction." Chem.Phys.Lipids. in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matuoka: "Condition for the appearance of the metastable P_β' phase in fully hydrated phosphatidyl-cholines as studied by small-angle X-ray diffraction." Biophys.J.64. 1456-1460 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tuchida: "ESR study on two motional states of acyl chains in P_β' phase of phospholipid." J.Phys.Soc.Jpn.62. 4154-4155 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "Phase transitions and polymor-phism in phospholipids." Phase Transitions. 45. 157-184 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "A new liquid crystalline phase in phosphatidyl-choline bilayers as studied by X-ray diffraction." Chem.Phys.Lipids. in press. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋浩: "モデル生体膜のミクロ構造" 表面. 31. 589-599 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 八田一郎: "モデル生体膜" 日本結晶学会誌. 35. 162-164 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 江間健司: "高分子機械材料シリーズ 第3巻 高分子物性の基礎 第4章 特性解析 4.8 非定常熱分析" 共立出版株式会社, 15 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 八田一郎: "膜学実験シリーズ 第I巻 生体膜編 第4章 膜研究技術 4.1節 顕微鏡による観察法 4.1.3 走査トンネル顕微鏡および原子間力顕微鏡" 共立出版株式会社, 3 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matuoka: "Condition for the appearance of matnsta ble Pβ pgase in fully hydrated phosphatidy lchoines as studied by Smallanhle X-ray diffraction" Biophysical Journal. (1933)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ichiro Hatta: "Phase transticn and Polymorphism in Phospholipids" Phase Transtions. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Haiahiko Yao: "Time-resclved diffraction and calorimetric Studied at low scan rates ll.On the fine structure of phase Transitions in hydrated dipalmitoy lphoshatidy lethand lamine" Biophysical Jourhal. 61. 683-693 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 八田 一郎: "生体膜モデル系がとる多形" 表面. 46. 273-280 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Takahashi: "Effects of poly(l-hysine)on the structural and thermotropic properties of depalmitor lphospatidyl glycerol bilayers" Biochimica et Biopnhsica Acta. 1110. 29-36 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yao: "Metastable ripple phase of fully hydrated dipalmitoylーphosphatidylcholine as studied by small angle xーray scattering" Biophys.J.59. 252-255 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Electrostatic interaction of ploy(Lーlysine) with dipalmitoylphosphatidic acid studied by Xーray diffraction" Biochim.Biophys.Acta. 1069. 229-234 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 八田 一郎: "生体膜の物性ーリン脂質膜を中心にー" 応用物理. 60. 239-246 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "ac calorimetric study of phase transitions in phophatidylcholine cholesterol systems" J.Thermal Analysis.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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