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脂質二重膜の安定性の破れのリアルタイム観察および理論解析

研究課題

研究課題/領域番号 24651134
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関名古屋大学

研究代表者

瀧口 金吾  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20262842)

研究分担者 梅田 民樹  神戸大学, 大学院海事科学研究科, 准教授 (90243336)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード脂質二重膜 / 生体膜 / リポソーム / 光学顕微鏡 / リアルタイムイメージング / 膜動態 / 膜安定性 / 膜の力学特性 / 細胞骨格 / 膜小胞内再構成 / 光ピンセット / 巨大リポソーム / 非線形モデリング / エンドサイトーシス / 抗菌物質 / 生体膜動態 / 脂質二重膜の変形 / リアルタイム観察
研究成果の概要

脂質二重膜は、微小空間の区画化に非常に優れた素材の1つである。生体膜の基本構造も脂質二重膜である。本課題では、変形のし易さや、穿孔または破れの起き易さなど、その動態や安定性を直接観察し、結果を理論解析した。
観察の結果、脂質二重膜を構成するリン脂質に占める負電荷を持つ酸性リン脂質の含有比が、その膜の特性を大きく支配することが明らかになった。酸性リン脂質の比率が多くなる程、膜は変形し難くなる。一方、ペプチドや蛋白質などの生体因子との相互作用が強まり、その作用によって膜穿孔や溶解、あるいは突起形成の様な特定の変形が起こり易くなる。解析の結果、それらが静電気的相互作用で説明できることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Effects of lipid composition and solution conditions on the mechanical properties of membrane vesicles2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Kato, Akihiko Ishijima, Takehiko Inaba, Fumimasa Nomura, Shuichi Takeda, Kingo Takiguchi
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 5 号: 1 ページ: 22-47

    • DOI

      10.3390/membranes5010022

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Specific transformation of assembly with actin filaments and molecular motors in a cell-sized self-emerged liposome.2014

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi, Makiko Negishi, Yohko Tanaka-Takiguchi, Hayashi Masahito, Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      巻: - 号: 4 ページ: 325-329

    • DOI

      10.1007/s11084-014-9395-0

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Membrane Interactions and Versatile Vesicle Deformations Elicited by Melittin.2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoyoshi Takahashi, Fumimasa Nomura, Yasunori Yokoyama, Yohko Tanaka-Takiguchi, Michio Homma, Kingo Takiguchi
    • 雑誌名

      Toxins

      巻: 5 号: 4 ページ: 637-664

    • DOI

      10.3390/toxins5040637

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physicochemical analysis from real-time imaging of liposome tabulation reveals the characteristic of individual F-BAR domain proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi Y, Itoh T, Tsujita K, Yamada S, Yanagisawa M, Fujiwara K, Ichikawa M, Yamamoto A, Takiguchi K
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 1 ページ: 328-336

    • DOI

      10.1021/la303902q

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞サイズの閉空間内部に再構成された生体由来の高分子2015

    • 著者名/発表者名
      滝口金吾, 根岸真紀子, 坂上貴洋, 吉川研一
    • 学会等名
      日本細菌学会総会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チューブリン封入ジャイアントリポソームの温度・静水圧変化による可逆的形態制御2015

    • 著者名/発表者名
      林 真人, 西山雅祥, 風山祐輝, 豊田太郎, 滝口金吾
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 年月日
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] チューブリン封入ジャイアントリポソームの温度・静水圧変化による可逆的形態制御2014

    • 著者名/発表者名
      林真人, 滝口金吾
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of the formation of membrane tubes in giant liposomes induced by electrostatic effect.2014

    • 著者名/発表者名
      Tamiki Umeda, Yohko Tanaka-Takiguchi, Kingo Takiguchi
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] チューブリン封入ジャイアントリポソームの温度・静水圧変化による可逆的形態制御2014

    • 著者名/発表者名
      林 真人, 西山雅祥, 風山祐輝, 豊田太郎, 滝口金吾
    • 学会等名
      日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] メリチンが持つ多才な膜小胞変形能力2014

    • 著者名/発表者名
      高橋知嘉, 野村典正, 横山泰範, 滝口陽子, 滝口金吾
    • 学会等名
      日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 静電効果によるジャイアントリポソームの膜チューブ形成2014

    • 著者名/発表者名
      梅田民樹、滝口陽子、滝口金吾
    • 学会等名
      日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Specific transformation of assembly with actin filaments and molecular motors in a cell-sized self-emerged liposome2014

    • 著者名/発表者名
      Kingo Takiguchi, Makiko Negishi, Yohko Tanaka-Takiguchi, Hayashi Masahito, Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      OPEN QUESTIONS ON THE ORIGIN OF LIFE 2014
    • 発表場所
      国際高等研究所(京都府木津川市)
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] F-BARドメイン蛋白質による膜突起形成過程のリアルタイムイメージング解析2013

    • 著者名/発表者名
      滝口陽子、伊藤俊樹、辻田和也、柳澤美穂、藤原 慶、山本暁久、市川正敏、山田駿介、手老龍吾、瀧口金吾
    • 学会等名
      日本膜学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] F-BAR蛋白質による膜突起形成反応のリアルタイムイメージング解析2013

    • 著者名/発表者名
      滝口陽子、伊藤俊樹、辻田和也、柳澤美穂、藤原 慶、山本暁久、市川正敏、山田駿介、瀧口金吾
    • 学会等名
      日本細胞生物学会
    • 発表場所
      ウインク愛知(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of motile artificial cell model using actomyosin and cell-sized giant liposome2013

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi Kingo, Hayashi Masahito
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Construction of Artificial Motile Cell Model2013

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi Kingo, Hayashi Masahito
    • 学会等名
      MHS2013 Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Real-time observation of liposome tubulation by F-BAR2012

    • 著者名/発表者名
      Yohko Tanaka-Takiguchi, Toshiki Itoh, Kingo Takiguchi
    • 学会等名
      日本生物物理学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学院理学研究科 生命理学専攻 超分子構造学グループ

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/laboratory/sms.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 構造生物学研究センター 成田グループ

    • URL

      http://str.bio.nagoya-u.ac.jp:8080/Plone/6210753030eb30fc

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 神戸大学大学院海事科学研究科

    • URL

      http://kuid.ofc.kobe-u.ac.jp/InfoSearch/html/researcher/researcher_ikwmh1xU_HjO-IBQ3mbe3w_ja.html?

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科附属構造生物学研究センター 成田グループ

    • URL

      http://str.bio.nagoya-u.ac.jp:8080/Plone/6210753030eb30fc

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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