| 研究課題/領域番号 |
15340138
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
今井 正幸 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (60251485)
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| 研究分担者 |
中谷 香織 お茶の水女子大学, 理学部, 助手 (50323861)
浦上 直人 山口大学, 理学部, 講師 (50314795)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2004年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2003年度: 11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
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| キーワード | ソフトマター複合系 / 高分子 / 液晶 / 界面活性剤 / 枯渇相互作用 / モデル生体膜 / 生体モデル / 両親媒性分子 / ラフトモデル / 発芽現象 / 棒状コロイド粒子 / リン脂質膜 / 秩序メソ構造 / マイクロドメイン / オニオン構造 / 両親媒性分子膜 / 棒状粒子 / 両親媒性高分子 / 膜間相互作用 / 曲げ弾性率 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、生体系モデルとしても重要と考えられる以下の3つの異種ソフトマター複合系について、その秩序形成機構をソフトマター物理の観点から、実験・シミュレーション技法を用いて明らかにすることである。
1)液晶分子+高分子複合系:生体系ではタンパク質・ウイルス・アクチンフィラメントなどの異方性分子が高分子の添加により結晶化やネマティック液晶化などの秩序形成することが知られている。本研究では、生体高分子のように高分子鎖の剛直性が高い場合は、従来知られているよりも2桁から3桁ほど強い引力相互作用(枯渇相互作用)が棒状ウイルス間に働く事を見出した。
2)界面活性剤膜+高分子複合系:生体中では、分子膜が層状にスタックしたラメラ構造があり、ラメラ層間の水相には多くの生体高分子が溶け込んでいる。本研究ではラメラ膜間に、コロイド粒子・水溶性高分子を添加すると、高分子の場合は膜間に引力相互作用が、コロイド粒子では斥力相互作用が誘起される事を見出し、膜間に存在するソフトマターの種類によって膜間相互作用が大きく変化する事を明らかにした。
3)界面活性剤膜+両親媒性ブロック共重合体複合系:生体膜は、脂質膜内に蛋白質や糖脂質分子等の両親媒性分子が埋め込まれた状態で存在している。本研究では、両親媒性高分子を界面活性剤分子膜系に埋め込んだ場合、その高分子鎖の拡がりにより膜の曲げ弾性率が増大し、膜間に斥力相互作用が誘起される事を明らかにした。このように膜に高分子鎖をグラフトすることにより膜の弾性的性質が変化する事を見出した事は、今回の申請で生体膜の秩序化を考える上での基盤となっている。
以上みてきたように、この研究では生体系に題材をとったソフトマター複合系での秩序形成および相互作用の基本的理解を大きく進める事ができた。
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