| 研究課題/領域番号 |
06453153
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
北野 博巳 富山大学, 工学部, 教授 (40115829)
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| 研究分担者 |
前田 寧 富山大学, 工学部, 助手 (60242484)
伊藤 研策 富山大学, 工学部, 助教授 (10192494)
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| キーワード | 細胞膜 / 表面増強共鳴ラマン法 / 分子認識 / 糖脂質 / シクロデモストリン / 視覚化手法 |
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| 研究概要 |
(1)細胞膜のモデル系として、両末端にカルボキシル基およびメルカプト基を有する長鎖アルカンを用いて自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer,SAM)を銀コロイド粒子上に形成させた。これに膜タンパク質であるチトクロームCが結合している状態を、表面増強共鳴ラマン分光法(SERRS)を用いて解析した。銀コロイド上に直接結合した場合にはタンパク質中のヘムの酸化がみられたが、SAM上に結合させた場合にはネイティブな状態を保っていることが判明した。同様の手法を用いて銀コロイドに結合したシクロデキストリンへの色素の包接挙動を明らかにした。また構造タンパク質コラーゲンを変性させて得られるゼラチンが、温度によりランダムコイル・一本鎖ヘリックス・三本鎖ヘリックスというふうにコンホメーションを変化させることにともなう水構造の変化をラマン分光法により明らかにした。
(2)顕微鏡による視覚化手法を用いて、細胞が種々の特性を有する界面へ結合・吸着する速度および吸着形態の時間変化を検討した。また固液界面に固定した細胞モデル高分子微粒子と溶液中にある微粒子との間に働く相互作用を顕微鏡を用いる視覚化手法により解析した。さらに荷電微粒子と、それと同符号あるいは異符号の荷電を有する平面間の相互作用によって誘起される当該微粒子の溶液内分布についても検討を加えた。
(3)糖が細胞表層における分子認識において極めて重要な役割をはたしていることに鑑み、脂質膜表面における糖の認識について検討を加えた。グルコースを有するビニルモノマーを脂質型ラジカル開始剤を用いて重合し、親水性部分に多数の糖鎖を有する新規の糖脂質を調製した。これを含む脂質二分子膜小胞が、高分子界面上にあるレクチンによって認識・結合される過程を多重内部反射蛍光法によって追跡し、その過程に及ぼす脂質分子中の糖鎖の長さ、膜上での糖脂質の表面密度の影響を明らかにした。多数のガラクトースを親水性部に有する新規糖脂質についても同様に検討を行った。さらに親水性部にフェニルホウ酸基を多数有する新規脂質を調製し、ガラクトースやグルコース担持脂質を含む膜との界面における分子認識過程を観察した。
(4)膜の表層で電子伝達機能をはたしているタンパク質であるチトクロームCが、脂質二分子膜にブラウン運動により衝突し、結合する過程を蛍光ストップトフロー法により観察し、膜の有する荷電、膜の流動性、チトクロームCの酸化状態が衝突・結合過程に及ぼす影響を明らかにした。
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