モデル膜による分子ストレスセンシング

• 研究課題/領域番号: 23560940
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: VESTERGAAR d.C 北陸先端科学技術大学院大学, 大学院教育イニシアティブセンター, 准教授 (20582943)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 免疫センサー / 流動性 / 毒性 / 神経保護 / アミロイド-β / アルツハイマー病 / 電気化学 / 生体模倣センサー / アミロイドβ / 生体模倣膜 / 膜ダイナミクス

研究概要

我々は、（i）アミロイドβ(Aβ)は、その種類や膜組成に依存し相互作用することを示してきた。その結果、膜の変形、崩壊、粘度変化を引き起こす。これは、毒性メカニズム解明に貢献すると思われる。（ii）酸化コレステロールの影響で膜流動性が温度上昇により上昇した。細胞を用いても同様の結果を得た。この結果は、Aβ誘導毒性におけるコレステロールの影響を明確にする為有用だった。（iii）酸化した膜が抗体との結合を強めた。（iv）神経保護剤は、構造依存的に膜と相互作用する。官能基レベルで化合物の重要性を解明することは生理活性薬剤候補のデザインへとつながる。我々は、Aβ検出のため免疫チップを発展させた。

研究成果

• [雑誌論文] Endo- and exocytic budding transformation of slow-diffusing membrane domains induced by Alzheimer's amyloid beta (2014)
  • 著者名/発表者名: Morita M., Hamada T., Vestergaard M. C., Takagi M.
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 16 ページ: 8773-8773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endo- and Exocytic Budding Transformation of Slow-Diffusing Membrane Domains Induced by Alzheimer’s Amyloid Beta (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Morita, T.Hamada, M. C. Vestergaard, M. Takagi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 16 号: 19 ページ: 8773-8777
  • DOI: 10.1039/c4cp00434e
  • NAID: 120005572722
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The effect of oxysterols on the interaction of Alzheimer's amyloid beta with model membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: Phan H. T. T., Hata T., Morita M., Yoda T., Hamada T., Vestergaard M. C., Takagi M.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 巻: 1828 ページ: 2487-2487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Membrane transformation induced by amyloid beta-peptides depend on peptide length, and oligomeric species (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Masamune M., Hamada T., Takagi M.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 巻: 1828 ページ: 1314-1314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic morphological changes induced by GM1 and protein interactions on the surface of cell-sized liposomes (2013)
  • 著者名/発表者名: Dhingra S., Morita M., Yoda T., Vestergaard M. C., Hamada T., Takagi M.
  • 雑誌名: Materials. 巻: 6 ページ: 2522-2522
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of oxysterols on the interaction of Alzheimer's amyloid beta with model membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: Phan, H.T.T., Hata, T., Morita, M., Yoda, T., Hamada, T., Vestergaard, M.C., Takagi, M.*
  • 雑誌名: Biochimica Biophysica Acta, Biomembranes 巻: 1828 ページ: 2487-2495
• [雑誌論文] Membrane transformation induced by amyloid beta-peptides depend on peptide length, and oligomeric species, (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, M.C., Masamune, M., Hamada T., Takagi M*.
  • 雑誌名: Biochimica Biophysica Acta, Biomembranes 巻: 1828 ページ: 1314-1321
• [雑誌論文] Dynamic morphological changes induced by GM1 and protein interactions on the surface of cell-sized liposomes (2013)
  • 著者名/発表者名: Dhingra, S., Morita, M., Yoda, T., Vestergaard, M.C., Hamada, T., Takagi, M.*
  • 雑誌名: Materials 巻: 6 ページ: 2522-2533
• [雑誌論文] Optimization of Functionalized Carbon Nanotube Matrices for Enhanced Ethanol Oxidation Reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Quynh Hoa, L.Q., Vestergaard, C.M., Yoshikawa, H., Saito, M., Tamiya, E
  • 雑誌名: J. Electrochemical Society 巻: 160
• [雑誌論文] Membrane fusion and vesicular transformation induced by Alzheimer's amyloid beta (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, C.M., Morita, M., Hamada, T., Takagi, M.
  • 雑誌名: Biophysica et Biochemica Acta (Biomembranes) 巻: 1828
• [雑誌論文] Selective localization of Alzheimer's amyloid beta in membrane lateral compartments (2012)
  • 著者名/発表者名: Morita M., Hamada T., Tendo Y., Hata T. Vestergaard M. C., Takagi M.
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 8 ページ: 2816-2816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physicochemical profiling of surfactant-induced membrane dynamics in a cell-sized liposome (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada T., Hagihara H., Morita M., Vestergaard M. C., Tsujino Y., Takagi M.
  • 雑誌名: J. Physic. Chem. Lett. 巻: 3 ページ: 430-430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-dependent partitioning of nanoparticles mediated by membrane lateral heterogeneity (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada T., Morita Miyakawa M., Sugimoto R., Vestergaard M. C., Takagi M.
  • 雑誌名: J. Ame. Chem Soc. 巻: 134 ページ: 13990-13990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of non-covalent interactions within functionalized CNT-grafted catalytic metal electrodes on ethanol oxidation reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoa L. Q., Vestergaard M. C., Yoshikawa H., Saito M., Tamiya E.
  • 雑誌名: J. Materials Chem. 巻: 22 ページ: 14705-14705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermo induce dynamics of membranes containing cholesterol derivatives (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoda T., Vestergaard M.C., Hamada T., Le Phuc, T. M., Takagi M.
  • 雑誌名: Lipids 巻: 8 ページ: 813-813
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermo-induced dynamics of membranes containing cholesterol derivatives (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoda, T., Vestergaard, C.M.*, Hamada, T., Le P.T., Takagi, M.
  • 雑誌名: Lipids 巻: 8 ページ: 813-820
• [雑誌論文] Size-dependent partitioning of nano/micro-particles mediated by membrane lateral heterogeneity，T (2012)
  • 著者名/発表者名: Hamada, T., Morita, M., Miyakawa, M., Sugimoto, R., Vestergaard, C.M., Takagi，M.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 ページ: 13990-13996
• [雑誌論文] Enhancing catalytic performance of Pt-based electrodes with a noncovalent interaction-induced functionalized carbon nanotube-grafted matrix (2012)
  • 著者名/発表者名: Quynh Hoa, L.Q., Vestergaard, C.M., Yoshikawa, H., Saito, M., Tamiya, E
  • 雑誌名: J. Materials Chemistry 巻: 22 ページ: 14705-14714
• [雑誌論文] Selective localization of Alzheimer's amyloid beta in membrane lateral compartments (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Morita、T.Hamada, Y.Tendo, T.Hata, M.C.Vestergaard, M.Takagi
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 8 号: 10 ページ: 2816-2819
  • DOI: 10.1039/c2sm07185a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physicochemical Profiling of Surfactant-Induced Membrane Dynamics in a Cell-Sized Liposome (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Hamada, H.Hagihara, M.Morita, M.C.Vestergaard, Y.Tsujino, M.Takagi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 3 号: 3 ページ: 430-435
  • DOI: 10.1021/jz2016044
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Effect of oxycholesterols on thermo-sensitivity of lipid vesicles (2011)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Yoda T., Hamada T., Ogawa Y., Yoshida Y., Takagi M.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 巻: 1808 ページ: 2245-2245
  • 査読あり
• [雑誌論文] A rapid gel electrophoretic chip for serum cholesterol determination (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaminikado K., Ikeda R., Idegami K., Nagatani N., Vestergaard M. C., Saito M., Tamiya E.
  • 雑誌名: Analyst 巻: 136 ページ: 1826-1826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon nanotube structured biomimetic catalyst for polysaccharide degradation (2011)
  • 著者名/発表者名: Sugano Y., Vestergaard M. C., Saito M., Tamiya E.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 47 ページ: 7176-7176
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Effect of oxycholesterols on thermo-sensitivity of lipid vesicles (2011)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, CM, Yoda, T., Hamada, T., Ogawa, Y., Yoshida, Y., Takagi, M
  • 雑誌名: Biophysica et Biochemica Acta (Biomembranes) 巻: 1808 号: 9 ページ: 2245-2251
  • DOI: 10.1016/j.bbamem.2011.05.002
• [雑誌論文] A rapid gel electrophoretic chip for serum cholesterol determination. Analyst, 136, 1826 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaminikado, K., Ikeda, R., Idegami, K., Nagatani, N., Vestergaard, M.C., Saito, M., Tamiya, E
  • 雑誌名: Analyst 巻: 136 号: 9 ページ: 1826-1830
  • DOI: 10.1039/c0an00992j
• [雑誌論文] Functionalized multi-walled carbon nanotubes as supporting matrix for enhanced ethanol oxidation on Pt-based catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: Hoa,L.Q., Vestergaard, M.C., Yoshikawa, H., Saito, M., Tamiya, E.
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications 巻: 13 号: 7 ページ: 746-750
  • DOI: 10.1016/j.elecom.2011.03.041
• [雑誌論文] Dynamic Response of a Cholesterol-containing Model Membrane to Oxidative Stress (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoda T., Vestergaard M. C., Akazawa-Ogawa Y., Yoshida Y., Hamada T., Takagi M.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 39 ページ: 1273-1273
  • 査読あり
• [学会発表] A label-free impedimetric Au-NPs immunosensor for amyloid beta peptides (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Lien T. T. N., Takamura Y.
  • 学会等名: Electrochem 2013
  • 発表場所: Southampton, UK
• [学会発表] Lipid bilayer re-organization induced by polyphenols (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Chahal B., Phan H. T. T., Yoda T., Takagi M.
  • 学会等名: Challenges in Organic Materials and Supramolecular Chemistry (ISACS10)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Amyloid beta mediates membrane fusion (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Morita M., Hamada T., Takagi M.
  • 学会等名: Alzheimer's Disease and Parkinson's Disease Conference
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] A label-free impedimetric Au-NPs immunosensor for amyloid beta peptides. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mun’delanji C. Vestergaard*, Truong T.N. Lien, and Yuzuru Takamura
  • 学会等名: Electrochem 2013
  • 発表場所: Southampton, UK
• [学会発表] Interaction of Alzheimer’s amyloid beta with oxysterol-containing membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: Huong T.T. Phan, Takahiro Hata, Masamune Morita, Tsuyoshi Yoda, Tsutomu Hamada, Mun'delanji C. Vestergaard, Masahiro Takagi
  • 学会等名: International Symposium of the German Society for Biochemstry and Molecular Biology: Molecular Life Sciences
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
• [学会発表] Amyloid beta mediates membrane fusion. (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, C.M., Morita, M., Hamada, T., Takagi, M.
  • 学会等名: Alzheimer’s and Parkinson’s Disease Congress
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Selective localization of Alzheimer’s amyloid beta in membrane lateral compartments (2013)
  • 著者名/発表者名: Takagi, M., Morita, M., Vestergaard, C.M., Hamada
  • 学会等名: Alzheimer’s and Parkinson’s Disease Congress
  • 発表場所: Florence, Italy
• [学会発表] Model Membrane Systems : Introduction and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C.
  • 発表場所: Osaka University, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Thermo-induced Dynamics of Membranes and Liquid Crystals Containing Cholesterol Derivatives. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoda, T., Thanh, H.P.T., Vestergaard, C.M., Hamada, T., Takagi, M.
  • 学会等名: Micro-NanoMechatronics and Human Science, Nagoya, Japan
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Structure-Dependent Membrane Interaction and bioactivity of Flavonoid with Lipid Bilayers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Chahal, B., Vestergaard, C.M., Yoda, T., Morita, M., Takagi, M.
  • 学会等名: Micro-NanoMechatronics and Human Science, Nagoya, Japan
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] The Effect of oxycholesterols on thermo-sensitivity of lipid vesicles (2011)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Yoda T., Hamada T., AAkazawa-Ogawa Y., Yoshida Y., Takagi M.
  • 学会等名: International Conference, on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Amyloid beta interactions with biomimetic membrane systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C.
  • 学会等名: Nano_Biotechnology field, at Applied Microbiology Symposium, International Union of Microbiological Societies, 2011 Congress
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Amyloid beta interactions with biomimetic membrane systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Mun'delanji C. Vestergaard
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies Congress(招待講演)
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [図書] Lipids, Cholesterol and Oxidized Cholesterol in Alzheimer's Amyloid Beta-mediated Neurotoxicity,"In Metabolic Syndrome and Neurological Disorders" (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Morita M., Hamada T., Takagi M.
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: Wiley-Blackwell Publishers
• [図書] Lipids, Cholesterol and Oxidized Cholesterol in Alzheimer’s Amyloid Beta-mediated Neurotoxicity Chapter in Metabolic Syndrome and Neurological Disorders Editors: Tahira Farooqui and Akhlaq A. Farooqui (2013)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, C.M., Morita, M., Hamada, T., Takagi, M.
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: Wiley-Blackwell Publishers
• [図書] In Springer series on Chemical Sensors and Biosensor, "Applications of Nanomaterials in Sensors and Diagnostics" (In Press) (2012)
  • 著者名/発表者名: Vestergaard, C.M., Saito, M., Yoshikawa, H., Tamiya, E.
  • 出版者: Gold nano-structure LSPR-based biosensor for biomedical diagnosis
• [図書] Gold nano-structure LSPR-based biosensor for biomedical diagnosis, In Springer series on Chemical Sensors and Biosensor, "Applications of Nanomaterials in Sensors and Diagnostics"
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Saito M., Yoshikawa H., Tamiya E.
  • 出版者: Springer publishers(In Press)
• [図書] Introduction to Nanobiosensors and nanobioanalyses,"In Nanobiosensors and Nanobioanalyses"
  • 著者名/発表者名: Vestergaard M. C., Tamiya E.
  • 出版者: Springer publishers(In Press)