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生体機能の素過程としての脂質膜上における分子認識

研究課題

研究課題/領域番号 07408018
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

八田 一郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70016070)

研究分担者 高橋 浩  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (80236314)
日比野 政裕  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00242834)
研究期間 (年度) 1995 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
27,700千円 (直接経費: 27,700千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1996年度: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
1995年度: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
キーワード生体膜 / リン脂質 / 相転移 / X線回折 / 熱測定 / 相互作用 / 分子確認 / インターディジティテッド構造 / 分子認識 / インターディジテイテッド構造
研究概要

生体膜上における機能発現過程において、ミクロ構造と熱力学の研究は重要である。この立場から、リン脂質膜の相転移においてX線回折・示差走査熱量の同時測定法を開発し、ホスファチジルコリンの水分散系およびホスファチジルコリン・ジアシルグリセロールの水分散系の相転移点における転移熱とX線回折強度の関係を解析し、相転移機構を明らかにした。後者では、膜融合過程で重要な役割を果たす逆ヘキサゴナル相の出現を明らかにした。リン脂質膜と低分子の相互作用の研究を進めるために、ホスファチジルコリン・低級アルコールの水分散系、ホスファチジルコリン・トレハロース等の糖の水分散系の熱測定およびX線構造解析を行った。ホスファチジルコリン・低級アルコールの水分散系においては、熱測定により測定された相図に基づき、インターディジテイテッド相におけるX線構造解析を行った。リン脂質およびアルコールの炭化水素鎖の長さを系統的に変えて実験を行うことにより、この相においてアルコール分子が脂質膜に取り込まれて形成する構造を提案した。また、リン脂質・糖の水分散系において、各種の糖が液晶相の安定化に及ぼす効果を実験的に明らかにした。リン脂質膜と低分子の相互作用の中、リン脂質膜と水分子の相互作用も重要な課題である。多重層リン脂質膜中に取り込まれる水を熱測定およびX線回折実験により研究した。両実験を有効に駆使することにより、リン脂質膜の状態と取り込まれる水分子の数の関係を明らかにした。リン脂質集合体とイオン、タンパク質等の相互作用を原子レベルで研究するために、脂質の溶液分散系の固液界面における、走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡観察を行った。この系で、脂質分子が自発的に固液界面で整列し、原子のレベルで像が観察できることを見出し、これに基づいた研究を発展させている。

報告書

(5件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] K.Tsuchida: "^2H NMR Study on Two Motional States of Acyl Chains in Pβ' Phase of Phospholid" J.Phys.Soc.Jpn.67・4. 1473-1476 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.F.Nagle: "Comment on“Growth of Molecular Superlattice in Fully Hydrated Dipalmitoylphosphatidylcholine during Subgel Phase Formation Process"" Eur.Phys.J.B1. 399-400 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Adachi: "Phase Transition in a Phosphatidylcholine Membrane Induced by Halogenated Alcohol" J.Phys.Soc.Jpn.67・9. 3147-3150 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hibino: "Microscopic Origin of the Odd-Even Effects in Monolayer of Fatty Acids Formed on a Graphite Surface by Scanning Tunneling Microscopy" J.Phys.Chem.B. 102・23. 4544-4547 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Diagnosis of phase shift in a temperature-modulated calorimetric method" J.Thermal Analysis. 54. 577-584 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuchida: "^2H NMR Study on Two Motional States of Acyl Chains in Pbeta' Phase of Phospholid" J.Phys.Soc.Jpn.67-4. 1473-1476 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.F.Nagle: "Comment on "Growth of Molecular Superlattice in Fully Hydrated Dipalmitoylphosphatidylcholine during Subgel Phase Formation Process"" Eur.Phys.J.B1. 399-400 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Adachi: "Phase Transition in a Phosphatidylcholine Membrane Induced by Halogenated Alcohol" J.Phys.Soc.Jpn.67-9. 3147-3150 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hibino: "Microscopic Origin of the Odd-Even Effects in Monolayr of Fatty Acids Formed on a Graphite Surface by Scanning Tunneling Microscopy" J.Phys.Chem.B.102-23. 4544-4547 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Hatta: "Diagnosis of phase shift in a temporature-modulated calorimetric method" J.Thermal Analysis. 54. 577-584 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuchida: "^2H NMR Study on Two Motional States of Acyl Chains in Pβ' Phase of Phospholid" J.Phys.Soc.Jpn.67・4. 1473-1476 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] J.F.Nagle: "Comment on “Growth of Molecular Superlattice in Fully Hydrated Dipalmitoylphosphatidylcholine during Subgel Phase Formation Process"" Eur.Phys.J.B1. 399-400 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Adachi: "Phase Transition in a Phosphatidylcholine Membrane Induced by Halogenated Alcohol" J.Phys.Soc.Jpn.67・9. 3147-3150 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Microscopic Origin of the Odd-Even Effects in Monolayer of Fatty Acids Formed on a Graphite Surface by Scanning Tunneling Microscopy" J.Phys.Chem.B.102・23. 4544-4547 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "Diagnosis of phase shift in a temperature-modulated calorimetric method" J.Thermal Analysis. 54. 577-584 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] G.Nechev: "Defects in Langmuir-Blodgett Film of Cadmium Arachidate Detected with Atomic Force Microscopy" Jpn.J.Appl.Phys.36・[5A]. L580-L582 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Wolf: "Phase transition sequence between fluid liquid-crystalline and interdigitated lamellar gel phases in mixed-chain diacyl phsphatidylcholine" Chem.Phys.Lipids. 87. 111-124 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "On exothermic transformation from metastable gel phase to stable crystalline phase of fully hydrated dimyristoylphosphatidylethanolamine in heating scan" Chem.Phys.Lipids. 89. 83-89 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kodama: "Interlamellar waters in dimyristoylphosphatidylethanolamine-water system as studied by calorimetry and X-ray diffraction" Biochim.Biophys.Acta. 1329. 61-73 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Behavior of ice-water transition in dimyristoyl-phosphatidylethanolmine-water system" Thermochimica Acta. 303. 93-99 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Trehalose-Induced Destabilization of Interdigitated Gel Phase in Dihexadecylphosphatydylcholine" Biophys.J.73. 3030-3038 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Cubic Phases in Hybrated 1:1 and 1:2 Dipalymitoyl-phosphatidylcholine-Dipalmitoylglycerol Mixtures" Biophys.J.70・3. 1407-1411 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Effects of cholesterol on the lamellar and the inverted hexagonal phases of dielaidoylphosphatidylethanolamine" Biochim.Biophys.Acta. 1289. 209-216 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "AC calorimetric aspect of dynamic differential scanning calorimetry" Thermochim.Acta. 272. 49-52 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Molecular motion at domain boundaries in fatty acid monolayers on graphite observed by scanning tunneling microscopy" Thin Solid Films. 273. 272-278 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "High Precision Heat Capacity Measurement by Dynamic Differential Scanning Calorimetry" Jpn.J.Appl.Phys.35・7A. L858-L860 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Scanning tunnelling microscopy study on dynamic structural formation in mixed fatty-acid monolayers at liquid/graphite interface" Thin Solid Films. 281-282. 594-597 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "Simultapeous differential scanning calorimetry and time-resolved x-ray diffraction of lipid-water system. I.Relationship between chain melting and endothermic heat at the main transition of a dipalmitoylphosphatidylcholine-water system" Chem.Phys.Lipids. 76. 115-121 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] I.Hatta: "Phase transitions of quartz studied by AC calorimetry" Thermochimica Acta. 245. 301-308 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] P.J.Quinn: "Characterization of Complexes Formed in Fully Hydrated Dispersions of Dipalmitoyl Derivatives of Phosphatidylcholine and Diacylglycerol" Biophysical Journal. 68. 1374-1382 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Adachi: "Interdigitated Structure of Phospholipid-Alcohol Systems Studied by X-Ray Diffraction" Biopysical Journal. 68. 1850-1855 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 八田一郎: "脂質膜と低分子およびポリペプチドの相互作用" 生物物理. 35. 29-31 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 八田一郎: "ダイナミックDSCから見た相転移現象の研究" 熱測定. 22. 92-94 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T.Adachi: "Cholesterol effects on ripple structure studied by small-angle neutron and X-ray diffraction" Phisica B. 213&214. 760-762 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Atomic images of saturated and unsaturated fatty acids at the Liquid/graphite interface and the difference of tunneling currents between them observed by scanning tunneling microscopy" Jpn.J.Appl.Phys.34. 610-614 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Molecular Arrangements of Fatty Acids and Cholesterol at Liquid/Graphite Interface Observed by Scanning Tunneling Microscopy" Jpn.J.Appl.Phys.34. 3354-3359 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hibino: "Ordered Structure Form by Biologically Related Molecules" Jpn.J.Appl.Phys.34. 3930-3936 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Structural and Thermotropic Properties of Calcium-Dimyristoylphosphatidic Acid Complexes at Acidic and Neutral pH Conditions" Biophysical Journal. 69. 1464-1472 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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