| 研究課題/領域番号 |
21K12283
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分64010:環境負荷およびリスク評価管理関連
|
|---|
| 研究機関 | 和歌山工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
森田 誠一 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (70332054)
|
|---|
| 研究分担者 |
土井 正光 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (30217608)
西本 真琴 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (70609057)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021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 | モデル細胞膜 / 脂質二分子膜 / バイオアッセイ / 環境評価 / バイオセンサー / 熱分析 / リポソーム / 刺激応答 / 環境毒性評価 / 農薬 / コラーゲンモデルペプチド |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、バイオアッセイセンサの開発のために、まず従来の生物個体や単一細胞などの生物材料を膜特性を明らかにしたリポソームなどのモデル細胞膜（脂質二分子膜）に置き換え、モデル細胞膜と農薬などの化学物質との相互作用によって誘導される膜透過性などの変化を刺激応答量として定量化し、環境毒性との相間により、モデル細胞膜の設計指針を確立する。次に、コラーゲンゲルなどを用いることによりセンサ電極上への刺激応答性を維持したリポソームの効果的な固定化方法および電気化学的手法などの導入により固定化リポソームの刺激応答量の簡便な測定法を検討する。
|
| 研究成果の概要 |
脂質二分子膜の球状ベシクルに封入した蛍光物質の放出速度を農薬存在下で測定し，放出速度パラメータ（放出速度定数，放出初速度）を算出した。リン脂質アシル鎖の不飽和度の異なる二分子膜から得られた放出速度パラメータを用いて，6種の農薬の毒性を予測する重回帰式を求めることができた。さらに，この脂質二分子膜-農薬間相互作用の熱的分析を行い，相互作用の様態を推測することができた。また，アシル鎖に分岐鎖を有する二分子膜の基礎物性を測定し，新たなモデル細胞膜設計の指針を得た。一方，脂質二分子膜の固定化については，電極上でのゲルへの包埋を検討したが有用なゲル素材の選定には至らなかった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
限定的ではあるが，脂質二分子膜-農薬間の相互作用に基づく農薬毒性の予測式が得られたことにより，生物や細胞を用いない簡便な毒性評価法を提示できた。また，熱分析によって溶解度の小さい農薬と分子集合体である脂質二分子膜との結合に関する熱力学パラメータを測定できたことは，農薬の二分子膜への分配位置や相互作用の解明に成果と考えられる。
|
