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人工脂質二重膜におけるドメイン構造の実験的探究

公募研究

研究領域生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現
研究課題/領域番号 26102541
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関学習院大学

研究代表者

岩田 耕一  学習院大学, 理学部, 教授 (90232678)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード脂質二重膜 / ドメイン / 分光実験
研究実績の概要

生体膜を構成する脂質二重膜には,最大で30%程度のコレステロールが含まれている.コレステロールが添加されると,脂質二重膜の特性が大きく変化することが予想される.研究代表者らは,コレステロールを30%含むDPPCリポソーム脂質二重膜を調製して,このコレステロール含有脂質二重膜の中にプローブ分子としてtrans-スチルベンを可溶化した.可溶化されたtrans-スチルベンを最低励起1重項状態に光励起するとともに振動余剰エネルギーを与え,その後の最低励起1重項状態での冷却過程をピコ秒時間分解ラマン分光法で測定した.この実験で得られたコレステロール含有脂質二重膜中でのtrans-スチルベンの振動冷却の速度定数から,コレステロール含有脂質二重膜の熱拡散定数を見積もった.さらに,ピコ秒時間分解蛍光分光法によって脂質二重膜中でのtrans-スチルベンのtrans-cis光異性化反応の速度定数を測定して,この結果をもとにコレステロール含有脂質二重膜の粘度を見積もった.
A03班の加藤晃一教授および同教授の研究分担者である山口拓実准教授および矢木真穂助教との共同研究を開始した.「生体膜の表面が糖鎖で修飾されている場合に,生体膜自体の物性が糖鎖の影響をどの程度受けるのか」という問題に対する解答を得るために,加藤グループで合成された糖鎖修飾リン脂質を組み込んだ単層リポソーム脂質二重膜を調製し,ピコ秒時間分解けい光分光法によってその脂質二重膜の粘度を評価した.
脂質二重膜の一定の深さにおける粘度を見積もるために,trans-スチルベンで修飾したホスファチジルコリンを蛍光プローブとして開発した.この分子を含んだDMPCリポソーム脂質二重膜の時間分解蛍光測定を行い,その蛍光寿命から脂質二重膜の一定の深さにおける粘度を見積もる方法を提案した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Time-resolved Raman Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro-o Hamatuchi and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry

      巻: 3rd ed

    • NAID

      10016647952

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Femtosecond time-resolved near-infrared spectroscopy of oligothiophenes and polythiophene: Energy location and effective conjugation length of their low-lying excited states2015

    • 著者名/発表者名
      Shunnosuke Okino, Tomohisa Takaya, and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 号: 8 ページ: 1059-1061

    • DOI

      10.1246/cl.150330

    • NAID

      130005092604

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Viscosity Heterogeneity inside Lipid Bilayers of Single-Component Phosphatidylcholine Liposomes Observed with Picosecond Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Koichi Iwata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 号: 29 ページ: 8631-8641

    • DOI

      10.1021/jp503921e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rapid Microstructure Characterization of Polymer Thin Films with 2D-Array Multifocus Raman Microspectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Ashok Zachariah Samuel, Sohshi Yabumoto, Kenichi Kawamura, and Koichi Iwata
    • 雑誌名

      Analyst

      巻: 140 号: 6 ページ: 1847-1851

    • DOI

      10.1039/c4an01983k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ピコ秒時間分解けい光分光法で観測された単一成分脂質二重膜における不均一構造2016

    • 著者名/発表者名
      北村捷,京極信輔,Manjusha Joshi,中村浩之,岩田耕一
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond Time-resolved Near-infrared Absorption Spectroscopy of “Loose Electrons” as Photochemical Intermediates2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      Recent Advances in Molecular Spectroscopy: Funamentals and Applications in Materials and Biology (RAMS2016)
    • 発表場所
      Hyderabad (India)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterizing lipid bilayer membranes with time-resolved spectroscopies2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Sho Kitamura, Tomohisa Takaya, Koichi Iwata
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of the Pacific Basin Societies (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lipid Bilayer Membranes as Field of Chemical Reactions – Characterization by Picosecond and Femtosecond Time‐resolved Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      First International Symposium of Institute for Catalysis - Global Collaboration in Catalysis Science toward Sustainable Society
    • 発表場所
      Sapporo (Japan)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Weak Molecular Interaction in Condensed Phases Examined with Time-resolved spectroscopies - Raman and Near-Infrared Absorption2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      5th Asian Spectroscopy Conference (ASC5)
    • 発表場所
      Sydney (Australia)
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure of porous PMMA thin film examined with multifocus Raman microspectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata, Ashok Zachariah Samuel, Sohshi Yabumoto, Kenichi Kawamura
    • 学会等名
      SciX2015
    • 発表場所
      Providence, Rhode Island (USA)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コレステロールを添加したDPPC二重膜中でのエネルギー移動のピコ秒時間分解ラマン分光法による観測2015

    • 著者名/発表者名
      北村捷,髙屋智久,岩田耕一
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 脂質二重膜中でのビアントリルの光誘起電子移動反応のフェムト秒時間分解近赤外分光:膜を構成する脂質による反応の違い2015

    • 著者名/発表者名
      毛利豪,高屋智久,岩田耕一
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Energy transfer mechanism in liposome lipid bilayers studied with picosecond time-resolved Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Sho Kitamura, Tomohisa Takaya and Koichi Iwata
    • 学会等名
      8th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 発表場所
      ウイーン市(オーストリア)
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Diffusivity of Lipid Bilayer Membranes Estimated with Picosecond Time-resolved Raman Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nojima, T. Takaya, K. Iwata
    • 学会等名
      3rd Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy (TISRS 2015)
    • 発表場所
      Sun-Moon Lake (Taiwan)
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoinduced Electron-Transfer Reaction of 9,9’-Bianthryl in Liposome Lipid Bilayers Observed with Femtosecond Time-Resolved Near-Infrared Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Goh Mohri, Tomohisa Takaya, and Koichi Iwata
    • 学会等名
      2015 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience (KJFP-2015)
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultrafast charge transfer dynamics of 9,9-bianthryl in ordinary solvents and in lipid bilayers2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takaya, G. Mohri, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy transfer characteristics of lipid bilayers of phosphatidylcholine liposomes evaluated with picosecond time-resolved Raman spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nojima, T. Takaya, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoinduced electron-transfer reaction in bianthryl solubilized in lipid bilayers observed with femtosecond time-resolved near-IR spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      G. Mohri, T. Takaya, and K. Iwata
    • 学会等名
      Second Symposium on Weak Molecular Interactions
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Local viscosity of phosphatidylcholine bilayer membranes estimated with picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima and Koichi Iwata
    • 学会等名
      SciX2014
    • 発表場所
      リノ市(米国)
    • 年月日
      2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 脂質二重膜中に封入したビアントリルの光誘起電子移動反応のフェムト秒時間分解近赤外分光法による測定2014

    • 著者名/発表者名
      利 豪,髙屋 智久,岩田 耕一
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高速時間分解分光法を用いた生化学反応の場としての生体膜の評価:リポソーム脂質二重膜中のエネルギー移動特性2014

    • 著者名/発表者名
      野嶋 優妃,高屋 智久,岩田 耕一
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 年月日
      2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterizing molecular assemblies with time-resolved Raman spectroscopy - lipid bilayer membranes, ionic liquids and loose electrons2014

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iwata
    • 学会等名
      24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      イエナ市(ドイツ)
    • 年月日
      2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical environment inside liposome lipid bilayers examined with picosecond time-resolved and tip-enhanced Raman spectroscopie2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Tomohisa Takaya, Koichi Iwata, Prabha Singh, Lucas Langelueddecke, Volker Deckert
    • 学会等名
      24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      イエナ市(ドイツ)
    • 年月日
      2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Structure of ionic liquids examined with smaller probes2014

    • 著者名/発表者名
      Manping Ye, Setsuka Arii, Takanori Uwabo, Tomohisa Takaya, and Koichi Iwata
    • 学会等名
      248th National ACS Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ市(米国)
    • 年月日
      2014-08-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermal Diffusivity of Lipid Bilayer Membranes Estimated with Picosecond Time-resolved Raman Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nojima, T. Takaya, K. Iwata
    • 学会等名
      3rd Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      日月潭(台湾)
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy transfer in liquid-crystal-phase and gel-phase lipid bilayers formed by six phosphatidylcholines. A picosecond time-resolved Raman study2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nojima, Tomohisa Takaya and Koichi Iwata
    • 学会等名
      2014 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      ソウル市(韓国)
    • 年月日
      2014-06-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒時間分解近赤外分光法によるEgg-PC脂質二重膜中に封入したビアントリルの光誘起電子移動反応の測定2014

    • 著者名/発表者名
      毛利豪,高屋智久,岩田耕一
    • 学会等名
      平成26年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      埼玉県和光市
    • 年月日
      2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 岩田研究室ホームページ

    • URL

      http://www-cc.gakushuin.ac.jp/~20040130/index.htm

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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