固液界面の脂質二重膜に形成される非平衡・非対称ドメイン内部での分子挙動の解明

• 研究課題/領域番号: 21685004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学 (2010); 分子科学研究所 (2009)
• 研究代表者: 手老 龍吾 豊橋技術科学大学, エレクトロニクス先端融合研究所, 特任助教 (40390679)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円); 2010年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2009年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
• キーワード: 一分子計測 / 脂質 / 表面・界面物性

研究概要

人工細胞膜モデルの一つである支持平面脂質二重膜を用い、脂質膜内の微小領域における分子拡散挙動のその場観察および固体表面ナノ構造を利用した拡散挙動の制御を行った。ミリ秒・100nm～秒・μmの幅広いオーダーで蛍光一分子追跡を行うための顕微鏡装置を構築した。斜入射照明によってシリコンやTiO2 など基板の透明度や屈折率に依らずに一分子観察を行うことができた。表面ナノ構造が誘起する平面脂質膜中での異常拡散現象をその場観察することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 酸化物基板表面上の支持平面脂質二重膜内でのドメイン形成と分子拡散挙動のその場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 雑誌名: 膜 36(1) ページ: 16-23
  • NAID: 10029601592
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化物基板表面上の支持平面脂質二重膜内でのドメイン形成と分子拡散挙動のその場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 雑誌名: 膜 巻: 36 ページ: 16-23
  • NAID: 10029601592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustering effects of GM1 and formation mechanisms of interdigitated liquid disordered domains in GM1/SM/CHOL-supported planar bilayers on mica surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.Shang, Y.Mao, R.Tero, X.Liu, T.Hoshino, M.Tanaka, T.Urisu
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 497(1-3) ページ: 108-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-induced phase separation of a sphingomyelin/cholesterol/ganglioside GM1-planar bilayer on mica surfaces and microdomain molecular conformation that accelerates Aβ oligomerization (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Mao, Z.Shang, Y.Imai, T.Hoshino, R.Tero, M.Tanaka, N.Yamamoto, K.Yanagisawa, T.Urisu
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 1798(6) ページ: 1090-1099
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化物表面上での脂質二重膜の形状変化・相分離への表面力と光照射の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 雑誌名: 機能材料 30(7) ページ: 63-68
• [雑誌論文] Surface-induced phase separation of a sphingomyelin/cholesterol/ganglioside GM1-planar bilayer on mica surfaces and microdomain molecular conformation that accelerates Aβ oligomerization (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Mao, Z.Shang, Y.Imai, T.Hoshino, R.Tero, M.Tanaka, N.Yamamoto, K.Yanagisawa, T.Urisu
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 巻: 1798 ページ: 1090-1099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustering effects of GM1 and formation mechanisms of interdigitated liquid disordered domains in GM1/SM/CHOL-supported planar bilayers on mica surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.Shang, Y.Mao, R.Tero, X.Liu, T.Hoshino, M.Tanaka, T.Urisu
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 巻: 497 ページ: 108-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸化物表面上での脂質二重膜の形状変化・相分離への表面力と光照射の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 雑誌名: 機能材料 巻: 30 ページ: 63-68
• [雑誌論文] Surface-induced phase separation of a sphingomyelin/cholesterol/ganglioside GM1-planar bilayer on mica surfaces and microdomain molecular conformation that accelerates Aβ oligomerization (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Mao, Z.Shang, Y.Imai, T.Hoshino, R.Tero, M.Tanaka, N.Yamamoto, K.Yanagisawa, T.Urisu
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape transformation of adsorbed vesicles on oxide surfaces : Effect of substrate material and photo-irradiation (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, T.Ujihara, T.Urisu
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34(2) ページ: 183-188
  • NAID: 130005003953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of applied voltage on the size of phase-separated domains in DMPS-DOPC lipid binary bilayers supported on SiO2/Si substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamauchi, T.Ujihara, R.Tero, Y.Takeda
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34(2) ページ: 217-220
  • NAID: 130005003961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local condensation of artificial raft domains under light irradiation in supported lipid bilayer of PSM-DOPC- cholesterol system (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ujihara, S.Suzuki, Y.Yamauchi, R.Tero, Y.Takeda
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34(2) ページ: 179-182
  • NAID: 130005003952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape transformation of adsorbed vesicles on oxide surfaces : Effect of substrate material and photo-irradiation (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, T.Ujihara, T.Urisu
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34 ページ: 183-188
  • NAID: 130005003953
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local Condensation of Artificial Raft Domains under Light Irradiation in Supported Lipid Bilayer of PSM-DOPC-Cholesterol System (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ujihara, S.Suzuki, Y.Yamauchi, R.Tero, Y.Takeda
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34 ページ: 179-182
  • NAID: 130005003952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Applied Voltage on the Size of Phase-Separated Domains in DMPS-DOPC Lipid Binary Bilayers Supported on SiO_2/Si Substrates (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamauchi, T.Ujihara, R.Tero, Y.Takeda
  • 雑誌名: Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 34 ページ: 217-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] 支持膜～固体表面に支持した脂質二重膜～ (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川一暁, 並河英紀, 村越敬, 森垣憲一, 手老龍吾
  • 雑誌名: 表面科学 30 ページ: 207-218
  • NAID: 10024945521
  • 査読あり
• [学会発表] フォスファチジルイノシトール含有支持平面脂質二重膜の作製と構造観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Single Molecule Tracking in Supported Lipid Bilayers on Oxide Surfaces : Effect of Substrate Nanostructures on Lipid Diffusion (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: 6th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)(Poster)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] Hierarchic Lipid Diffusion in Supported Lipid Bilayers on Oxide Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifi Chem2010)
  • 発表場所: シェラトンワイキキ(米国ハワイ州)(Oral)
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 酸化物表面ナノ構造が誘起する支持平面脂質二重膜内での異常拡散 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第二回光塾
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] 酸化物基板表面上の平面支持脂質二重膜内での分子拡散挙動のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 膜シンポジウム2010
  • 発表場所: 京都・京都大学
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 酸化物基板表面上の平面支持脂質二重膜内での分子拡散挙動のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 膜シンポジウム2010
  • 発表場所: 京都大学(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Dynamic Two Dimensional Model Lipid Membranes on Solid Device Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: International Symposium on Electronics-Inspired Interdisciplinary Research
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学(愛知県)(Poster)
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 表面原子スケール構造が誘起する支持平面脂質二重膜内の異常拡散 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 第30回表面科学学術講演会(真空・表面科学合同講演会)
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 支持脂質二重膜内での微小構造の形成と分子拡散挙動への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 仙台・東北大学
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] 支持脂質二重膜内での微小構造の形成と分子拡散挙動への影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Anomalous Diffusion in Supported Lipid Bilayers Induced by Nanostructures on Substrate Surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良県)(Poster)
  • 年月日: 2010-08-18
• [学会発表] 酸化物基板表面上の平面支持脂質二重膜中での分子拡散挙動のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 日本膜学会第32年会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都)
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] 一分子蛍光追跡法による脂質二重膜中の幅広い時間・空間スケールでの分子拡散挙動のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪・近畿大学(優秀講演賞(学術)受賞)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 一分子蛍光追跡法による脂質二重膜中の幅広い時間・空間スケールでの分子拡散挙動のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 脂質二重膜内の階層的な分子拡散挙動その場観察のための蛍光顕微鏡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 57回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 支持脂質二重膜の相分離と一分子観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都・京都府民総合交流プラザ
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] 支持脂質二重膜の相分離と一分子観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都府民総合交流プラザ(京都府)
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] 蛍光1分子追跡法による酸化物表面上支持脂質二重膜内での分子拡散挙動のその場観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 学会等名: 第29回表面科学講演大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] 平面脂質二重膜の構造・物性への表面力場および光照射の影響(依頼講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山・岡山理科大学<一般講演>
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 平面脂質二重膜の構造・物性への表面力場および光照射の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山県)
  • 年月日: 2009-09-18
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=684
• [備考]
  • URL: http://www.tut.ac.jp/teach/main.php?mode=detail&article=684