リン脂質2分子膜の熱力学的安定性を決定する層間水分子の役割

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640568
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 児玉 美智子 岡山理科大学, 理学部, 教授 (40101282)
• 研究分担者: 青木 宏之 岡山理科大学, 理学部, 講師 (80248202)
• キーワード: リン脂質2分子膜 / 層間水 / 示差走査熱量測定 / ^2H-NMR測定 / ^2H-縦緩和時間(T_1) / 氷融解エンタルピー / 成分分割解析

研究概要

生体膜,細膜膜の骨格構造は,主成分の脂質分子から成る2分子膜構造である。
本研究は,この脂質分子と水分子との相互作用が2分子膜状充填様式を決定する重要因子であることに着目し、フォスファチジルコリン(PC)およびフォスファチジルエタノールアミン(PE)のリン脂質を用い,これら各々の脂質2分子膜層間に取り込まれた層間水分子数を示差走査熱量測定(DSC)から得られた氷融解エンタルピーから見積り,さらにH_2O分子をD_2O分子に置き換えた^2H-NMR縦緩和時間(T_1)測定から層間水分子の運動状態を評価した。層間水分子は,不凍結と凍結の2種で存在し,共に有限量であること,2分子膜ゲル状態と安定性のより高いサブゲル状態を比較すると,これらの水分子の結合様式は異なり,特に後者において緩和時間の長い成分が大部分を占めることが明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] M.Kodama, H.Kato, H.Aoki: "Comparison of the Number of Differently Bound Water Molecular in the Gel and sub gel Phases of a Phospholipid Biloyer System as Studied by DSC"J. Therm. Amal. Cal.. 64. 219-230 (2001)
• [文献書誌] H.Aoki, T.Kato, M.Kodama: "Calorimetric Investigation of Conversion to the Most Stable Subgel Phases of Phosphatidylethanolamine-Water System"J. Therm. Amal. Cal.. 64. 299-306 (2001)
• [文献書誌] M.Kodama, H.Aoki: "Role of Water Molecules in Conversion of the Gel to Sub gel Phases in Phospholipid-Water Systems as Studied by a Colorimetric Method"Recent Res. Devel. Biophys. Chem.. 1. 27-40 (2000)
• [文献書誌] M.Kodama, H.Aoki: "Calorimetric Determination of Number of Differently Bound Water Molecular in Phospholipid Bilayer Systems"Calorimetry & Thermal Amal.. 27. 19-29 (2000)
• [文献書誌] M.Kodama, H.Kato, H.Aoki: "The Behavior of Water Molecules in the Most Stable Sub gel Phase of Dimyristoylphosphatidylethanolamine-Water System as Studied by Differential Seanning Calorimetry"Thermochim. Acta. 352-353. 213-221 (2000)
• [文献書誌] M.Kodama, H.Aoki, K.Hirota, Y.Tsutida: "Thermodynamic Investigation of Interaction between Ca Cation and Negatively Charged Phospholipid Bilayers as Studied by DSC and Isothermal Titration Calorimetry"Calorimetry & Thermal Amal.. 28. 129-134 (2001)
• [文献書誌] M.Kodama, H.Aoki(N.Gartied): "Surfactant Science Series 93, "Thermal Behavior of Dispersed Systems""Marcel Dekker Inc.(New York). 540 (2000)