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膜ミクロドメイン構造との相互作用によるアミロイド形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 20034022
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高木 昌宏  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (00183434)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2009年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードリポソーム / アミロイド / ダイナミクス / 不飽和脂質 / ラフト / リボソーム
研究概要

生体膜はリン脂質から成る脂質二重層を基本構造としている。リン脂質の分布は、側方不均一かつ細胞内外層非対称な構造である。この側方不均一性は、飽和脂質やコレステロールを多く含む「ラフト」ドメインとして近年注目を集めている。
昨年度、我々は、生体膜をモデル化した飽和脂質・不飽和脂質・コレステロールの多成分リポソーム膜において、ラフト様のドメインが形成され、外部刺激によりドメイン依存的にエンドサイトーシスを起こすことを報告した。
しかし生体膜ラフトが有限サイズで保たれるのに対して、リポソーム上のラフト様ドメインは融合を繰り返し成長する性質を示す。我々はその一因として、これまでに考慮されてこなかった生体膜におけるリン脂質の非対称分布に着目した。
そこで、本年度は液滴法により非対称2分子膜リポソームを構築し、非対称膜上のラフトドメイン挙動を明らかにすることを目的とした。
実験システム(液滴法)はシリコンゴムのチャンバー中に、水相とリン脂質が溶解したオイル相を加える。水油間の比重により液滴を単分子膜を介して水相へ移行させ、非対称膜リポソームを作製した。不飽和リン脂質DOPC・飽和リン脂質DPPC・コレステロールの3成分でリポソームを形成し、蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡を用いて膜ドメイン構造を観察した。
液滴法により非対称膜および対称膜リポソームを作製した。非対称膜リポソームでは、対称膜リポソームと比較して、よりサイズの小さいドメインが散在している。このことから、脂質二重層の非対称性が疎水基同士の相互作用を変化させ、ドメイン構造の安定性に影響していることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (39件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Cholesterol, Lipids, Amyloid Beta, and Alzheimer's.2010

    • 著者名/発表者名
      M.Vestergaard, T.Hamada, M.Morita, M.Takagi.
    • 雑誌名

      Curr Alzheimer Res. 7

      ページ: 262-270

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomimetic microdroplet membrane interface : detection of the lateral localization of amyloid beta peptides.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Hamada, M.Morita, Y.Kishimoto, Y.Komatsu, M.Vestergaard, M.Takagi.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Lett. 1

      ページ: 170-173

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time observation of model membrane dynamics induced by Alzheimer's amyloid beta.2010

    • 著者名/発表者名
      M.Morita, M.Vestergaard, T.Hamada, M.Takagi.
    • 雑誌名

      Biophysical Chem. 147

      ページ: 81-86

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhythmic pore dynamics in a shrinking lipid vesicle.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hamada, Y.Hirabayashi, T.Ohta, M.Takagi.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E 80

      ページ: 51921-51921

    • NAID

      120002260320

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The conjugation of diphtheria toxin T domain to poly(ethylenimine) based vectors for enhanced endosomal escape during gene transfection2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kakimoto, T. Hamada, Y. Komatsu, M. Takagi, T. Tanabe, H.Azuma, S Shinkai, T. Nagasaki
    • 雑誌名

      Biomaterials 30

      ページ: 402-408

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible control of exo- and endo-budding transitions in a photosensitive lipid membrane2009

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii, T. Hamada, M. Hatakeyama, R. Sugimoto, T. Nagasaki, M. Takagi
    • 雑誌名

      Chem Bio Chem 10

      ページ: 251-256

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phytochelatins inhibit the metal-induced aggregation of α-crystalin2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Hori, T. Yoshikawa, N. Tsuji, T. Bamba, Y. Aso, M. Kudou, Y. Uchida, M. Takagi, K. Harada and K. Hirata
    • 雑誌名

      J. Biosci. Bioeng 107

      ページ: 173-176

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Phospholipids on conformational structure of bovine pancreatic trypsin inhibitor (BPTI) and its thermolabile mutants2008

    • 著者名/発表者名
      N. Izumikawa, S. Nishikori, M. Vestergaard, T. Hamada Y. Hagihara, N. Yumoto, K. Shiraki, M. Takagi.
    • 雑誌名

      Biopolymers 89

      ページ: 873-880

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of asymmetric cell-sized lipid vesicles from lipid-coated water-in-oil micro-droplets2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hamada, Y. Miura, Y. Komatsu, Y. Kishimoto, M. Vestergaard, M. Takagi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. (B) 112

      ページ: 14678-14681

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of Alzheimer's amyloid beta aggregation by capturing molecular trails of individual assemblies2008

    • 著者名/発表者名
      M. Vestergaard, T. Hamada, M. Saito, Y. Yajima, M. Kudou, E. Tamiya M. Takagi
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Comm 377

      ページ: 725-728

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞モデル膜小胞におけるアミロイドβペプチドの膜局在検出2010

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗、濱田勉、岸本裕子、小松佑規、Mun'delanji Vestergarrd、高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3TA3-06酸化ストレスによる細胞サイズリポソームの動的構造変化2010

    • 著者名/発表者名
      依田毅・Vestergaad Mun'delanji・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学東大阪キャンパス
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 相分離リボソームの側方圧誘起構造転移2010

    • 著者名/発表者名
      濱田勉、岸本祐子、高木昌宏
    • 学会等名
      日本物理学会・第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 細胞サイズ膜小胞の構造形成と制御2010

    • 著者名/発表者名
      濱田勉
    • 学会等名
      バイオ操作・第8回公開シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] リボソーム膜構造の光スイッチング2010

    • 著者名/発表者名
      濱田勉、石井健一、杉本涼子、畠山剛臣、長崎健、高木昌宏
    • 学会等名
      バイオ操作・第8回公開シンポジラム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスによる細胞モデル膜小胞の動的形態変化2009

    • 著者名/発表者名
      依田毅, Mun'delanji Vestergaad濱田勉, 小川陽子, 吉田康一, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 脂質膜構造形成における静電効果2009

    • 著者名/発表者名
      網野雅人, 杉本涼子, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドbペプチドによる脂質膜ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗、Mun'delanji Vestergarrd、濱田勉、高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2009-11-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ベシクル膜孔形成の振動現象2009

    • 著者名/発表者名
      濱田勉、平林祐一、太田隆夫、高木昌宏
    • 学会等名
      ソフトマター物理・第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-11-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Photochemical control on morphologies of a cell-sized synthetic vesicle2009

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Hamada, Ken-ichi Ishii, Ryoko Sugimoto, Takeshi Nagasaki, Masahiro Takagi
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMe hatronics and Human Science (MHS2009)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Model-membrane Morphological Transformations Induced by Different Amyloid Molecular Assemblies.2009

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗、層Mun'delanji Vestergaard、濱田勉、高木昌宏
    • 学会等名
      2009 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学・豊田講堂
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 3TA3-06酸化ストレスによる細胞サテズリポソームの動的構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      依田毅・Vestergaad Mun'delanji・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島文理大学徳島キャンパス
    • 年月日
      2009-11-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Real-time observation of model-membrane morphological transformations Induced by different amyloid beta molecular assemblies2009

    • 著者名/発表者名
      Vestergaad Mun'delanji・森田雅宗・渡田勉・高木昌宏
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      徳島文理大学徳島キャンパス
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] リン脂質ベジグルのリズム膜孔形成2009

    • 著者名/発表者名
      渡田勉、平林祐一、太田隆夫、高木昌宏
    • 学会等名
      日本物理学会・2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] T細胞における脂質ラフトの動的構造変化と活性化2009

    • 著者名/発表者名
      山口健太郎・白京玉・杉田恵美・濱田勉・高木昌宏
    • 学会等名
      生物工学会平成21年度大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスによる細胞サイズリポソームの動的構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      依田毅・Vbstergaad Mun'delanji1・濱田勉・小川陽子・吉田康一・高木昌宏
    • 学会等名
      生物工学会平成21年度大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2009-09-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドbペプチドによって誘起される細胞モデル膜の動的形態変化2009

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗、Mun'delanji Vstergaard、濱田勉、高木昌宏
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学・第12回バイオテクノロジーシンポジウム
    • 発表場所
      九州大学医系キャンパズ・百年記念講堂
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性リボソームの構造制御と転移ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      濱田勉、石井健一、杉本涼子、長崎健、高木昌宏
    • 学会等名
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2009-09-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 余剰膜面積制御によるベシクル転移ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      濱田勉
    • 学会等名
      ソフトマター物理・第4回領域研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドβによって誘起される膜ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗、Mun'delanji Vbstergaard、濱田勉、高木昌宏
    • 学会等名
      特定領域バイオ操作 第四回若手研究者ワークシヨツプ
    • 発表場所
      新さっぽろアークシティホテル
    • 年月日
      2009-06-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸化ストレスによる細胞サイズリポソームの動的構造変化2009

    • 著者名/発表者名
      依田毅, Mumdelanji Vestergaard, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドβペプチドとの相互作用による細胞モデル膜の動的形態変化2009

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗, Vestergaard Mundelanji, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 液滴法による非対称巨大リポソームの構築2009

    • 著者名/発表者名
      岸本裕子, 小松佑規, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光による脂質膜形態の可逆的コントロール2009

    • 著者名/発表者名
      石井健一, 濱田勉, 畠山剛臣, 杉本涼子, 長崎健, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュDAX1ホモログ候補のクローニングと胚発生における発現2009

    • 著者名/発表者名
      矢島好文, 鶴若祐介, 高木昌宏
    • 学会等名
      平成21年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Shape transition of cell-sized liposomes : Osmotic stress and oxidatine stress2008

    • 著者名/発表者名
      依田毅, 濱田勉, Mundelanji Vestergaard, 高木昌宏
    • 学会等名
      Evolution of Complex systems
    • 発表場所
      沖縄OISTシーサイドハウス
    • 年月日
      2008-12-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Budding dynamics in multi-component giant liposomes2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hamada, K. Ishii, M. Takagi
    • 学会等名
      Julich Soft Matter Days 2008
    • 発表場所
      ドイツボンGustav-Stresemann Iustitut
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Shape transition of cell-sized liposomes : Osmotic stress and oxidatine stress2008

    • 著者名/発表者名
      依田毅, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      Nano Technology 2008
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学ハイテク交流センター
    • 年月日
      2008-10-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] アミロイドβタンパク質の凝集と生体模倣モデル膜中の脂質との相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      森田雅宗, Vestergaard Mundelanji, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ラフト含有巨大リポソームによるタンパク質非依存型エンドサイトーシス2008

    • 著者名/発表者名
      濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2008-09-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Domain-Mediated Endocytic Budding in a Raft-Exhibiting Giant Liposome2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hamada M. Takagi
    • 学会等名
      3^<rd> International Workshop on Approaches to Sing-Cell Analysis
    • 発表場所
      ETH Center Main Building(HG) Zurich Switzerland
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ発生過程におけるDAX1遺伝子の機能2008

    • 著者名/発表者名
      矢島好文, 鶴若祐介, 高木昌宏
    • 学会等名
      第60回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 非対称2分子膜リポソームの構築2008

    • 著者名/発表者名
      小松佑規, 三浦陽子, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      第60回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] リン脂質の構造に依存した膜小胞形態変化のダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      石井健一, 川口耕平, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      第60回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 脂質ラフトドメインの動的構造と安定性2008

    • 著者名/発表者名
      山口健太朗, 鈴木えり子, 濱田勉, 高木昌宏
    • 学会等名
      第60回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス
    • 年月日
      2008-08-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Endo-and exocytic vesiculation of lipid membranes upon photoirradiation2008

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii T. Hamada M. Hatakeyama T. Nagasaki M. Takagi
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      京都大学芝蘭会館
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The role of DAX1 during zebra fish embryogenesis2008

    • 著者名/発表者名
      矢島好文, 鶴若祐介, 高木昌宏
    • 学会等名
      41^<st> Annual Meeting for JSDB jointly sponsored by the ISDB
    • 発表場所
      徳島県郷土文化会館
    • 年月日
      2008-05-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光感受性リポソームの動的形態変化2008

    • 著者名/発表者名
      石井健一, 濱田勉, 畠山剛臣, 長崎健, 高木昌宏
    • 学会等名
      日本膜学会第30年会
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2008-05-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study of an artificial biomembrane : morphological transition and oscillatory motion2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hamada M. Takagi
    • 学会等名
      Workshop on NonlinearDynamics and Applications
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2008-04-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/takagi/index

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/takagi/index

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 光応答性リボソーム及び光応答性リポソームを利用した物質の運搬方法2010

    • 発明者名
      濱田勉高木昌宏長崎健
    • 権利者名
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      2010-042688
    • 出願年月日
      2010-02-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] リボソーム及びその作製方法2008

    • 発明者名
      高木昌宏, 濱田勉, 三浦陽子
    • 権利者名
      北陸先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権番号
      2008-110455
    • 出願年月日
      2008-04-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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