非平衡・非定常状態における細胞膜機能変化の分子的機構:せん断力による変化

• 研究課題/領域番号: 20760114
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 越山 顕一朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (80467513)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 細胞膜 / 超音波 / キャビテーション / ドラッグデリバリー / 膜面積変化 / 脂質二重層膜 / 孔構造 / 非定常 / コレステロール / 分子動力学シミュレーション / 非平衡 / 混合脂質膜 / せん断 / 分子動力学 / 非平衡・非定常 / せん断力

研究概要

異種の脂質分子,およびコレステロールを含む細胞膜系の分子シミュレーションを行い,より現実に近い状態での細胞膜分子モデルを構築し,それらの物性値を明らかにした.また,細胞膜分子モデルに対して,非平衡・非定常状態でせん断力を与えるコードを開発し, せん断力下で,コレステロールの含有によって膜厚さの変化が抑制される事等を明らかにした.さらに,応力負荷後の膜への水分子導入をきっかけとして孔構造が自発的に形成することも明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Self-organization of a stable pore structure in a phospholipid bilayer (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama K, Yano T, Kodama T.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 105 ページ: 18105-18105
  • 査読あり
• [雑誌論文] せん断応力下での細胞膜構造変化:分子シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗,和田成生
  • 雑誌名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集 8 ページ: 131-132
• [雑誌論文] 細胞の高速な変形に伴う膜破断:分子動力学シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗,和田成生
  • 雑誌名: 第23回計算力学講演会CMD2010要旨集,in CD.
• [雑誌論文] Self-organization of a stable pore structure in a phospholipid bilayer (2010)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama K, Yano T, Kodama T.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105 ページ: 18105-18105
  • 査読あり
• [雑誌論文] せん断応力下での細胞膜構造変化:分子シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗, 和田成生
  • 雑誌名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集 巻: 8 ページ: 131-132
• [雑誌論文] 細胞の高速な変形に伴う膜破断:分子動力学シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗, 和田成生
  • 雑誌名: 第23回計算力学講演会CMD2010要旨集 巻: (In CD)
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Rupture of a Phospholipid Bilayer under Mechanical stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama K
  • 雑誌名: Proceedings of Third Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics 2009 ページ: 102-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二種類の脂質分子による脂質膜の分子動力学シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 雑誌名: 計算工学講演会論文集 14 ページ: 35-36
• [雑誌論文] Cavitation Bubble Mediated Molecular Delivery During Sonoporation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kodama T., Tomita Y., Watanabe Y., Koshiyama K., Yano T., Fujikawa S.
  • 雑誌名: Jouranl of Biomechanical Science and Engineering 4 ページ: 124-140
  • NAID: 130000107450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of Rupture of a Phospholipid Bilayer under Mechanical stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Koshiyama
  • 雑誌名: Proceedings of Third Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics 2009 ページ: 102-102
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二種類の脂質分子による脂質膜の分子動力学シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 雑誌名: 計算工学講演会論文集 Vol.14 ページ: 35-36
• [雑誌論文] Cavitation Bubbles Mediated Molecular Delivery During Sonoporation (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya KODAMA
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering 4 ページ: 124-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] 混合リン脂質二重層膜の分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • ページ: 405-405
• [雑誌論文] 混合リン脂質二重層膜の分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 雑誌名: 日本流体力学会2008講演要旨集 ページ: 405-405
• [学会発表] 細胞の高速な変形に伴う膜破断:分子動力学シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗,和田成生
  • 学会等名: 第23回計算力が講演会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 細胞の高速な変形に伴う膜破断:分子動力学シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗, 和田成生
  • 学会等名: 第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] せん断応力下での細胞膜構造変化:分子シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗,和田成生
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Rupture of a Phospholipid Bilayer under Mechanical Stresses. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiyama K.
  • 学会等名: Third Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics 2009
  • 発表場所: Engerlberg, Switzerland.
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Rupture of a Phospholipid Bilayer under Mechanical stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenichiro Koshiyama
  • 学会等名: Third Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics 2009
  • 発表場所: Engelberg, Switzerland
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 二種類の脂質分子による脂質膜の分子動力学シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 二種類の脂質分子による脂質膜の分子動力学シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 学会等名: 第14回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 混合リン脂質二重層膜の分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] 混合リン脂質二重層膜の分子動力学シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山顕一朗
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2008
  • 発表場所: 神戸大学工学部
  • 年月日: 2008-09-07
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://sites.google.com/site/drkklab/
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