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膜タンパク質再構成マトリックスにおける部分フッ素化蛍光色素の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K07883
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 化学系薬学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

高木 俊之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10248065)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードフッ素 / 蛍光色素 / 人工脂質 / 二分子膜 / 膜タンパク質 / 部分フッ素化 / ペルフルオロ / 膜流動性 / 一分子観察 / 色素 / フッ素化脂質 / ベシクル
研究成果の概要

バイオ分野における膜タンパク質-人工脂質複合型バイオセンサ開発の一環としてフッ素化や擬環状化した人工脂質を開発している。膜タンパク質再構成マトリックス材料としての最適な部分フッ素化人工脂質を開発するには、膜タンパク質再構成に必要な膜流動性情報、すなわち、部分フッ素化人工脂質から成る分子集合体(二分子膜)のバルク物性を得ることが最も重要である。そこで、部分フッ素化人工脂質膜物性評価に特化した蛍光色素の設計および合成を行い、新規な蛍光色素の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞膜や細胞内膜系に存在する膜タンパク質は、膜を隔てた物質輸送やエネルギー生産・ 変換等の分子認識機能以外に高次の機能も有しており、創薬分野における標的タンパク質と してのみならず、バイオリアクタ等バイオデバイスとしての産業利用が広く検討されている。膜タンパク質の利用を図るには、その機能を低下させることなく化学的・物理的に安定な疎水性脂質環境が必要であり、高疎水・疎油性である部分フッ素化脂質の有用性を評価する技術のひとつを提案した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Study of Perfluoroalkyl Chain-Specific Band Shift in Infrared Spectra on the Chain Length2017

    • 著者名/発表者名
      Shimoaka Takafumi、Sonoyama Masashi、Amii Hideki、Takagi Toshiyuki、Kanamori Toshiyuki、Hasegawa Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 121 号: 44 ページ: 8425-8431

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.7b08940

    • NAID

      120006364087

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lateral Diffusion and Molecular Interaction in a Bilayer Membrane Consisting of Partially Fluorinated Phospholipids2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, T. Motegi, K. Morita, T. Takagi, H. Amii, T. Kanamori, M. Sonoyama, R. Tero
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 号: 41 ページ: 10712-10718

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b02874

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface Properties of a Single Perfluoroalkyl Group on Water Surfaces Studied by Surface Potential Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Shimoaka, Yuki Tanaka, Nobutaka Shioya, Kohei Morita, Masashi Sonoyama, Hideki Amii, Toshiyuki Takagi, Takeshi Hasegawa
    • 雑誌名

      J. Colloid Interface Sci.

      巻: 483 ページ: 353-359

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2016.08.055

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラマン分光法によるパーフルオロアルキル鎖のねじれ構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ミリスチン酸単分子膜の分子パッキングが表面撥水性に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      黄瀬隆麿、塩谷暢貴、下赤卓史、森田康平、網井秀樹、園山正史、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大日吉キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンの熱物性におけるパーフルオロアルキル鎖長依存性2017

    • 著者名/発表者名
      栁 瑶美、茂木俊憲、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、長谷川健、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大日吉キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パーフルオロアルキル化合物が示す鎖長に依存するCF伸縮振動バンド特有のシフト2017

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大日吉キャンパス、神奈川県
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規部分フッ素化リン脂質のアシル鎖長変化が膜タンパク質バクテリオロドプシンの四次構造と光サイクルに与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      栁 瑶美、茂木俊憲、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第6回日本生物物理学会関東支部会
    • 発表場所
      早稲田大学先端生命医科学センター、東京都
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンアナログ分子群の合成と膜物性の解析2017

    • 著者名/発表者名
      栁 瑶美、高木俊之、茂木俊憲、高橋浩、網井秀樹、長谷川健、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第16回産総研・産技連LS-BT合同研究発表会
    • 発表場所
      産総研つくばセンター共用講堂、茨城県
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化リン脂質を用いたin vitro膜タンパク質研究の展開2017

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第12回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パーフルオロアルキル鎖長に依存した部分フッ素化リン脂質二分子膜の相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      栁瑶美、堀越未希、茂木俊憲、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、長谷川健、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第44回生体分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンのパーフルオロアルキル鎖長に依存した脂質二分子膜の構造と相転移挙動2017

    • 著者名/発表者名
      栁瑶美、茂木俊憲、高橋浩、高木俊之、網井秀樹、長谷川健、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フッ素系自己組織化単分子膜の構造が表面撥水性に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      黄瀬隆磨、塩谷暢貴、下赤卓史、森田康平、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、枝和男、長谷川健
    • 学会等名
      第40回フッ素化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エーテル型部分フッ素化リン脂質膜中に再構成した膜タンパク質バクテリオロド2017

    • 著者名/発表者名
      宮﨑真哉、土田直之、茂木俊憲、菊川峰志、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、金森敏幸、園山 正史
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンの熱的相転移: パーフルオロ2017

    • 著者名/発表者名
      柳瑶美、茂木俊憲、高橋浩、高木俊之、網井秀樹、長谷川健、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化脂質膜中蛍光プローブの運動性と膜構造との関連2017

    • 著者名/発表者名
      田丸翠允、茂木俊憲、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンアナログ分子群の合成と膜物性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      瑶美、高木俊之、高橋 浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史、長谷川健
    • 学会等名
      群馬地区研究交流発表会
    • 発表場所
      高崎量子応用研究所、群馬県
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エーテル型部分フッ素化リン脂質膜中において特異的にみられる膜タンパク質バクテリオロドプシンのサーモクロミズム2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎真哉、土田直之、茂木俊憲、高木俊之、高橋 浩、菊川峰志、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      群馬地区研究交流発表会
    • 発表場所
      高崎量子応用研究所、群馬県
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermochromism of bacteriorhodopsin partially fluorinated di-o-tetradecylphosphocholine vesicles2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎真哉、土田直之、高木俊之、茂木俊憲,高橋浩、菊川峰志、網井秀樹、金森 敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural stability of bacteriorhodopsin in partially fluorinated analogs of DMPC with different perfluoroalkyl chain lengths2016

    • 著者名/発表者名
      橋本麻美、村井裕佳、吉野 賢、森田康平、茂木俊憲、菊川峰志、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mixing behaviors in the binary membrane og DMPC and its partially fluorinated analogues with different perfluoroalkyl chain lengths2016

    • 著者名/発表者名
      堀越未希、森田康平、茂木俊憲、高木俊之、高橋 浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場、茨城県
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一のパーフルオロアルキル基が示す界面物性2016

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史、田中悠基、森田康平、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      第39回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館、佐賀県
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パーフルオロアルキル鎖特有の連成振動を考慮したラマンバンドの帰属2016

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史、泉 直毅、田中悠基、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      第39回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館、佐賀県
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分フッ素化ミリスチン酸の分子凝集に与えるカドミウムイオン添加の影響2016

    • 著者名/発表者名
      黄瀬隆麿、下赤卓史、森田康平、園山正史、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      第39回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館、佐賀県
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規部分フッ素化リン脂質ライブラリーの構築: 膜タンパク質バクテリオロドプシン研究への応用2016

    • 著者名/発表者名
      栁 瑶美、茂木俊憲、高橋浩、網井秀樹、菊川峰志,高木俊之、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      第39回フッ素化学討論会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館、佐賀県
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アシル鎖末端をパーフルオロアルキル基で置換した部分フッ素化ジパルミトイルホスファチジルコリンの合成と膜物性の解析2016

    • 著者名/発表者名
      柳瑶美、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Physical Characters of Perfluoroalkyl Group Induced by Dipole Moment2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川健、下赤卓史、田中悠基、森田康平、園山正史、高木俊之、金森敏幸
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] パーフルオロブチル基を導入したジアシルホスファチジルコリンの膜物性と再構成バクテリオロドプシンの構造・光サイクルに対するアシル鎖長の影響2015

    • 著者名/発表者名
      柳瑶美、橋本麻美、高木俊之、高橋浩、菊川峰志、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 発表場所
      群馬工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アシル鎖末端を鎖長の異なるパーフルオロアルキル基に置換した DMPC アナログ脂質2015

    • 著者名/発表者名
      橋本麻美、村井裕佳、吉野賢、森田康平、菊川峰志、高木俊之、高橋浩、網井秀樹、金森敏幸、園山正史
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 発表場所
      群馬工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Anomalous fluorescence emission at artificial lipid bilayer of partially fluorinated phosphatidylcholine2015

    • 著者名/発表者名
      茂木俊憲、高木俊之、金森敏幸、園山正史、手老龍吾
    • 学会等名
      The Irago Conference 2015
    • 発表場所
      豊橋技術工科大学
    • 年月日
      2015-10-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疎水鎖末端をパーフルオロアルキル基に置換したDMPC二分子膜のゲル−液晶相転移挙動と構造2015

    • 著者名/発表者名
      森田康平、高橋浩、網井秀樹、高木俊之、金森敏幸、長谷川健、園山正史
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶相によるパーフルオロアルキル化合物の凝集構造の違い: Langmuir膜の表面電位測定による解析2015

    • 著者名/発表者名
      田中悠基、下赤卓史、森田康平、園山正史、高木俊之、金森敏幸、長谷川健
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 膜タンパク質研究のための部分フッ素化リン脂質ライブラリーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      園山正史、吉野賢、村井裕佳、森田康平、高木俊之、高橋浩、金森敏幸
    • 学会等名
      第15回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      あわぎんホール(徳島市)
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-03-11  

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