| 研究課題/領域番号 |
19K05362
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
石橋 孝章 筑波大学, 数理物質系, 教授 (70232337)
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| 研究分担者 |
近藤 正人 筑波大学, 数理物質系, 助教 (20611221)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 振動分光法 / 全内部反射ラマン分光法 / 振動和周波発生分光 / ペプチド / 脂質膜 / 全内部反射ラマン分光 / 脂質二分子膜 / 振動和周波分光 / 表面・界面 / 振動SFG分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体膜のもつ多様な機能は，脂質二分子膜とそこに含まれているポリペプチド・膜タンパク質が担っている．本研究では，基板支持脂質二分子膜（SLB）-ポリペプチド・タンパク質複合体をモデル系として，膜中の脂質分子とポリペプチドやタンパクの配向や分子構造を，界面選択性を持つ分光手法である振動SFG分光や全内部反射ラマン分光を使い研究する．SLB中の膜貫通ペプチドやSLB中に配向を制御して固定したタンパクやペプチドの構造・配向とその時間変化を対象とする．
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| 研究成果の概要 |
基板支持脂質二重膜を生体膜のモデル系としてヘテロダイン検出振動和周波発生（HD-VSFG）分光と全内部反射ラマン（TR-Raman）分光を用いて，基板支持脂質二重膜とペプチドや小分子との相互作用を研究した．膜と相互作用する分子として，コレステロール，細胞膜染色色素AP3，グラミシジン，アラメチシンなどを取り上げた．特に，TR-Raman分光について，測定装置の改良の結果，初めてラマン分光によって基板支持脂質二重膜とペプチドとの相互作用を捉えることができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，脂質二分子膜やペプチドの静的・動的構造の関係に着目し，分子構造に関して豊富な情報を与える界面振動分光法を駆使した研究を進めた．二分子膜のモデルとしてSLBを用い，HD-VSFGとTIRラマン分光測定による研究を行なった．その結果，両分光法によってSLB膜中のタンパク質の振動スペクトルを捉えることができた．特にラマン分光法によるSLBと相互作用したペプチド分子の観測は初めての例である．一方で，膜相互作用性ペプチドの膜への侵入挙動や，膜のフリップフロップ速度などに関して，SLBのいくつかの問題点が見出され，今後，接触型SLBの改良や繋留型SLBなどの検討の必要性が明らかとなった．
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