タンパク質を含む生体膜モデル反応場での脂質分子配向および反応活性の制御と検出

• 研究課題/領域番号: 23685003
• 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
• 研究代表者: 手老 龍吾 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40390679)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2011年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 表面・界面 / 界面物理化学 / 脂質二重膜 / 原子間力顕微鏡 / 蛍光一分子観察 / 1分子計測 / 脂質 / 表面・界面物性 / 一分子計測

研究概要

細胞膜反応において反応因子として働く脂質分子の活性構造を明らかにするための新しい生体膜モデル反応場の作製と実証を目指した。イノシトールリン脂質(PI)含有支持脂質二重膜(SLB)中に形成されるサブミクロンdepressionドメインとその周辺領域がそれぞれ、PI-SLB上での膜変形モジュールタンパク質の自己組織化反応において反応の起点として、その反応起点へのタンパク質の供給を行う領域として働く、ことを直接観察し、脂質膜内微小ドメインのおける役割分担を明らかにした。また、膜内分子状態の計測手法開発のために、グラフェン酸化物およびpolyvinyl chloride膜上へのSLB形成法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Plasma irradiation to artificial cell membrane system at solid-liquid interface (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Tero, Y. Suda, R. Kato, H. Tanoue and H. Takikawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: (in press)
  • NAID: 210000137179
  • URL: http://iopscience.iop.org/1882-0786/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Fluidity Measurement of Supported Lipid Bilayer on Polyvinyl Chloride Membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, A. Kono, M. Futagawa, K. Sawada and R. Tero
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1585 ページ: 145-152
  • DOI: 10.1063/1.4866633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forming two-dimensional structure of DNA-functionalized Au nanoparticles via lipid diffusion in supported lipid bilayers (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Isogai, A. Piednoir, E. Akada, Y. Akahoshi, R. Tero, S. Harada, T. Ujihara and M. Tagawa
  • 雑誌名: J. Cryst .Growth 巻: 未定 ページ: 494-498
  • DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2014.01.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecofriendly Route for the Synthesis of Highly Conductive Graphene Using Extremophiles for Green Electronics and Bioscience (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Raveendran, N. Chauhan, Y. Nakajima, H. Toshiaki, S. Kurosu, Y. Tanizawa, R. Tero, Y. Yoshida, T. Hanajiri, T. Maekawa, P. M. Ajayan, A. Sandhu and D. S. Kumar
  • 雑誌名: Part. Part. Syst. Charact 巻: 30 号: 7 ページ: 573-578
  • DOI: 10.1002/ppsc.201200126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of graphene oxide reduced through chemical and biological processes (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Boutchich, A. Jaffre, D. Alamarguy, J. Alvarez, A. Barras, Y. Tanizawa, R. Tero, H. Okada, T. V. Thu, J. P. Kleider and A. Sandhu
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻: 433 ページ: 012001-012001
  • DOI: 10.1088/1742-6596/433/1/012001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substrate Effects on the Formation Process, Structure and Physicochemical Properties of Supported Lipid Bilayers (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tero
  • 雑誌名: Materials 巻: 5 号: 12 ページ: 2658-2680
  • DOI: 10.3390/ma5122658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduced Graphene Oxide as the Support for Lipid Bilayer Membrane (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tsuzuki, Y. Okamoto, S. Iwasa, R. Ishikawa, A. Sandhu and R. Tero
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 352 ページ: 012016-012016
  • DOI: 10.1088/1742-6596/352/1/012016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Supported Lipid Bilayer on Graphene Oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Okamoto, K. Tsuzuki, S. Iwasa, R. Ishikawa, A. Sandhu and R. Tero
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 352 ページ: 012017-012017
  • DOI: 10.1088/1742-6596/352/1/012017
  • NAID: 130004674382
  • 査読あり
• [雑誌論文] 反応場としてのサポーティッドメンブレン (2012)
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾, 出羽 毅久
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 52 号: 6 ページ: 283-286
  • DOI: 10.2142/biophys.52.283
  • NAID: 10031126101
  • ISSN: 0582-4052, 1347-4219
  • 査読あり
• [学会発表] 支持平面脂質二重膜を用いた脂質とタンパク質の動的挙動のその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋工業大
  • 年月日: 2013-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] 人工細胞膜中での脂質およびタンパク質の動的挙動の観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第5回CIMoS(協奏分子システム研究センター)セミナー
  • 発表場所: 岡崎・分子研
  • 年月日: 2013-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] グラフェン酸化物上への人工脂質膜プラットフォームの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 厚木・神奈川工科大
  • 年月日: 2013-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] Artificial Lipid Membranes on Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tero
  • 学会等名: CRC (Catalysis Research Center) International Symposium, New Challenges on the Bio-interface : Structures and Dynamics
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2013-02-05
  • 招待講演
• [学会発表] Single molecule/particle tracking in supported lipid bilayers on nanostructured substrates and graphene (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tero
  • 学会等名: Engineering Lipid Bilayers 2012
  • 発表場所: Leeds, UK
  • 年月日: 2012-09-08
  • 招待講演
• [学会発表] Supported lipid membranes on graphene oxide and reduced graphene oxide (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tero
  • 学会等名: Crystal & Graphene Science Symposium - 2012
  • 発表場所: Waltham, MA, USA
  • 年月日: 2012-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Supported Lipid Bilayers as a Platform to Investigate Fundamental Processes in Cell Membrane Reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Tero
  • 学会等名: Toyohashi University of Technology Tenure Track Program Symposium
  • 発表場所: ホテルアソシア・豊橋(口頭発表)
  • 年月日: 2012-02-24
• [学会発表] Structure and Dynamics of Artificial Lipid Membranes on Oxide Surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, Y.Mao, T.Urisu
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on LifeChips
  • 発表場所: アーバイン、米国(ポスター)
  • 年月日: 2012-02-10
• [学会発表] Formation and Structural Deformation of Phosphatidylinositol-Containing Supported Lipid Bilavers Depending on Calcium Concentration (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, K.Takiguchi, Y.Tanaka-Takiguchi
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Surface Science
  • 発表場所: タワーホール船堀・東京(口頭発表)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Tracking Single Molecular Diffusion at Oxide-Water Interfaces : Molecular Diffusion in Supported Lipid Bilayers on TiO_2(100) (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Tero, G. Sazaki, T. Ujihara and T. Urisu
  • 学会等名: International Symposium & The third Iwasawa Conference on Catalysis and Surface Sciences
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 2011-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] Tracking single molecular diffusion at oxide-water interfaces : Molecular diffusionin supported lipid bilavers on TiO_2(100) (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: International Symposium & The third Iwasawa Conference on Catalysis and Surface Sciences
  • 発表場所: 厦門、中国(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Single molecule tracking in supported lipid bilayers : Effect of surface nanostructures on spatiotemporal dependence of lipid diffusion (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: 12th Australia-Japan Colloid and Interface Science Symposium
  • 発表場所: ケアンズ、オーストラリア(口頭発表)
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] カルシウム濃度に依存した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構造変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 京都大学・京都(口頭発表)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Anomalous diffusion in supported lipid bilayers induced by oxide surface nanostructures : Single molecule tracking on opaque and highly-refractive substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tero, G.Sazaki, T.Ujihara, T.Urisu
  • 学会等名: the 242nm ACS National Meeting
  • 発表場所: デンバー、米国(ポスター)
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Artificial Lipid Membranes on Graphene Derivatives
  • 著者名/発表者名: R. Tero, Y. Okamoto, B. M. N. Muazam Shah, S. Iwasa and A. Sandhu
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Supported lipid membranes on graphene oxide and reduced graphene oxide: Effect of the degree of reduction
  • 著者名/発表者名: R. Tero, B. M. N. Muazam Shah, Y. Okamoto, S. Iwasa and A. Sandhu
  • 学会等名: The 245th American Chemical Society (ACS) National Meeting
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
• [学会発表] Structure and Properties of Microdomains in Phosphatidylinositol-Containing Supported Lipid Bilayers
  • 著者名/発表者名: T. Motegi, K. Takiguchi, Y. Tanaka-Takiguchi and R. Tero
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
• [学会発表] Quantum dots conjugation to supported lipid bilayers formed on graphene oxide
  • 著者名/発表者名: Y. Okamoto, T. Motegi, S. Iwasa, A. Sandhu and R. Tero
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
• [学会発表] Artificial Cell Membrane Systems at Solid-Liquid Interfaces
  • 著者名/発表者名: R. Tero, T. Motegi, Y. Okamoto, T. Kobayashi, M. N. B. M. Shah, S. Iwasa, A. Sandhu, M. Futagawa and K. Sawada
  • 学会等名: The Irago Conference 2013
  • 発表場所: Tahara, Japan
• [学会発表] Single Molecule Diffusion Analysis forMicrodomains in Phosphatidylinositol-Containing Supported Lipid Bilayers
  • 著者名/発表者名: T. Motegi, K. Takiguchi, Y. Tanaka-Takiguchi and R. Tero
  • 学会等名: The Irago Conference 2013
  • 発表場所: Tahara, Japan
• [学会発表] Quantum Dot Conjugation to Model Cell Membranes on Graphene Oxide for the Evaluation of Membrane Fluidity
  • 著者名/発表者名: Y. Okamoto, T. Motegi, S. Iwasa, A. Sandhu and R. Tero
  • 学会等名: The Irago Conference 2013
  • 発表場所: Tahara, Japan
• [学会発表] Formation of Model Cell Membrane on Polyvinyl Chloride Membrane
  • 著者名/発表者名: T. Kobayashi, A. Kono, M. Futagawa, K. Sawada and R. Tero
  • 学会等名: The Irago Conference 2013
  • 発表場所: Tahara, Japan
• [学会発表] Artificial lipid membranes on graphene oxide (GO) and the effect of the reduction degree of GO
  • 著者名/発表者名: R. Tero, M. N. B. M. Shah, Y. Okamoto, S. Iwasa and A. Sandhu
  • 学会等名: European Conference of Information Systems 2013 (ECIS2013)
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
• [学会発表] 支持平面脂質二重膜を用いた脂質とタンパク質の動的挙動のその場観察
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋工業大
  • 招待講演
• [学会発表] 人工細胞膜中での脂質およびタンパク質の動的挙動の観察
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾
  • 学会等名: 第5回CIMoS(協奏分子システム研究センター)セミナー
  • 発表場所: 岡崎・分子研
  • 招待講演
• [学会発表] フォスファチジルイノシトール含有脂質二重膜の構造および流動性評価
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲, 滝口 金吾, 滝口 陽子, 手老 龍吾
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 相模原・青山学院大
• [学会発表] 量子ドット標識によるグラフェン酸化物上脂質二重膜の流動性評価
  • 著者名/発表者名: 岡本 吉晃, 茂木 俊憲, 岩佐 精二, サンドゥー アダルシュ, 手老 龍吾
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 相模原・青山学院大
• [学会発表] 単一分子拡散に基づくphosphatidylinositol含有人工脂質二重膜の構造と流動性評価
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲, 滝口 金吾, 滝口 陽子, 手老 龍吾
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋大
• [学会発表] グラフェン酸化物上への人工脂質膜の形成およびその流動性評価
  • 著者名/発表者名: 岡本 吉晃, 茂木 俊憲, 岩佐 精二, サンドゥー アダルシュ, 手老 龍吾
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋大
• [学会発表] 脂質膜内微小ドメインを足場として進む膜変形モジュールタンパク質の自己組織化反応
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲, 滝口 金吾, 滝口 陽子, 伊藤 俊樹, 手老 龍吾
  • 学会等名: 第33回表面科学学術講演会
  • 発表場所: つくば・つくば国際会議場
• [学会発表] サブミクロン微小ドメインを持つフォスファチジルイノシトール含有脂質二重膜の構造観察と流動性計測
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲, 手老 龍吾, 滝口 金吾, 滝口 陽子
  • 学会等名: バイオ・マイクロシステム研究会「革新的バイオデバイス」
  • 発表場所: 東京・東京大生産研
• [学会発表] グラフェン酸化物上への細胞膜モデル系の作製とその観察
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾, 岡本 吉晃, ムアザム シャー ビン マット ノール, 岩佐 精二, サンドゥー アダルシュ
  • 学会等名: 応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会「有機分子・バイオエレクトロニクスの新たな挑戦」
  • 発表場所: 新潟・新潟大学駅南キャンパス
• [学会発表] Phosphatidylinositol含有脂質二重膜内微小ドメインの構造と物性
  • 著者名/発表者名: 茂木 俊憲, 滝口 金吾, 滝口 陽子, 手老 龍吾
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋工業大
• [学会発表] グラフェン酸化物上に形成した脂質二重膜への量子ドット修飾
  • 著者名/発表者名: 岡本 吉晃, 茂木 俊憲, 岩佐 精二, サンドゥー アダルシュ, 手老 龍吾
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋工業大
• [学会発表] Supported lipid membranes on graphene oxide and reduced graphene oxide: Effect of the degree of reduction
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero, B. M. N. Muazam Shah, Y. Okamoto, S. Iwasa and A. Sandhu
  • 学会等名: The 245th American Chemical Society (ACS) National Meeting
  • 発表場所: New Orleans, LA, USA
• [学会発表] Artificial Lipid Membranes on Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero
  • 学会等名: CRC (Catalysis Research Center) International Symposium, New Challenges on the Bio-interface: Structures and Dynamics
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Supported Lipid Bilayer for a Platform of Two Dimensional Assembly of F-BAR Domain Proteins
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero, K. Takiguchi, Y. Tanaka-Takiguchi and T. Itoh
  • 学会等名: 7th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE7)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Single molecule/particle tracking in supported lipid bilayers on nanostructured substrates and graphene
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero
  • 学会等名: Engineering Lipid Bilayers 2012
  • 発表場所: Leeds, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Supported lipid membranes on graphene oxide and reduced graphene oxide
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero
  • 学会等名: Crystal & Graphene Science Symposium - 2012
  • 発表場所: Waltham, MA, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Assembly of F-BAR domain proteins on supported planar lipid bilayers
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero, K. Takiguchi, Y. Tanaka-Takiguchi and T. Ito
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference (IACIS 2012)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] Artificial Lipid Bilayer Platform on Graphene and Graphene Oxide
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero, Y. Okamoto, K. Tsuzuki, S. Iwasa, R. Ishikawa, and A. Sandhu
  • 学会等名: 2012 MRS (Material Research Society) Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] In situ observation of two dimensional domain formation of F-BAR domain proteins on supported lipid bilayers
  • 著者名/発表者名: Ryugo Tero, K. Takiguchi, Y. Tanaka-Takiguchi and T. Ito
  • 学会等名: The 6th International Symposium on "Molecular Science of Fluctuations towards Biological Functions"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] グラフェン酸化物上への人工脂質膜プラットフォームの作製
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会 (有機分子・バイオエレクトロニクス分科企画シンポジウム「ナノバイオデバイスを利用した生命機能解明と医療応用 (12.7および12.10合同企画)」)
  • 発表場所: 厚木・神奈川工科大
  • 招待講演
• [図書] シャボン玉のように作れる細胞膜モデル,応用物理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 出版者: 応用物理学会
• [図書] 応用物理 (83) 「シャボン玉のように作れる細胞膜モデル」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 手老 龍吾
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 応用物理学会
• [図書] 脂質二重膜,問題と解説で学ぶ表面科学,日本表面科学会編 (2013)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾
  • 総ページ数: 127
  • 出版者: 共立出版
• [図書] グラフェン酸化物上への細胞膜モデル系の作製とその観察, Molecular Electronics and Bioelectronics (応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌) (2013)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 岡本吉晃, ムアザムシャー, 岩佐精二, サンドゥーアダルシュ
  • 出版者: 応用物理学会
• [図書] 反応場としてのサポーティッドメンブレン,生物物理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 出羽毅久
  • 出版者: 日本生物物理学会
• [図書] Reviews in Plasmonics 2010, Chapter 5, "Fabrication and Application of Plasmonic Silver Nanosheet" (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Tamada,X.Li, P.Wulandari, T.Nagahiro, K.Michioka, M.Toma, K.Toma, D.Obara, T.Nakada, T.Hayashi, Y.Ikezoe, M.Hara, S.Katano, Y.Uehara, Y.Kimura, M.Niwano, R.Tero, K.Okamoto
  • 出版者: Springer
• [図書] "Fabrication and Application of Plasmonic Silver Nanosheet", in Reviews in Plasmonics 2010, edited by C. D. Geddes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tamada, X. Li, P. Wulandari, T. Nagahiro, K. Michioka, M. Toma, K. Toma, D. Obara, T. Nakada, T. Hayashi, Y. Ikezoe, M. Hara, S. Katano, Y. Uehara, Y. Kimura, M. Niwano, R. Te ro and K. Okamoto
  • 出版者: Springer
• [図書] 酸化物基板表面上の細胞膜モデルシステム:支持平面脂質膜のダイナミクスと基板表面の影響, Molecular Electronics and Bioelectronics (応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌) (2011)
  • 著者名/発表者名: 手老龍吾, 佐崎元, 宇治原徹, 宇理須恒雄
  • 出版者: 応用物理学会
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.eiiris.tut.ac.jp/tero/
• [備考] 手老研究室ウェブサイト
  • URL: http://www.eiiris.tut.ac.jp/tero/index_jp.html
• [備考] Ryugo Tero's web site
  • URL: http://www.eiiris.tut.ac.jp/tero/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.eiiris.tut.ac.jp/tero/