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2012 年度 実績報告書

酸化コレステロール含有生体膜およびコレステリック液晶の温度応答ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 12J10297
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

依田 毅  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードリポソーム / コレステロール / 酸化コレステロール / コレステロール誘導体 / ドメイン構造 / 脂質ラフト / 酸化ストレス / 酸化脂質
研究概要

コレステロールは膜構成成分として重要な脂質である。コレステロールが酸化を受けて産生される酸化コレステロールは、動脈硬化の原因となるなど生活習慣病のリスクファクターとして知られている。また、いくつかのコレステロール誘導体は室温付近において液晶状態で色調変化を示すことから温度計として利用されている。近年我々は、酸化コレステロール含有膜の揺動が高い温度応答性を示すことを見出している。酸化コレステロール含有膜の室温付近の温度上昇による揺動とコレステリック液晶温度計の色調変化は互いに関連性があるものと思われた。
不飽和リン脂質1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine(DOPC)とコレステロールからなるリポソームに、Benzoをモル濃度6.25%で加え、酸化コレステロール含有リポソームとの熱応答性を比較した。次に、Langmuir単分子膜を作成し、温度変化に対する分子面積値の比較を試みたところ、BENZO含有膜は酸化コレステロール含有膜と同様に温度変化に対してリポソーム膜の揺動および膜分子面積値の増加が観察された。そしてさらに、Cholesterol pelargonate(Chol-PA)、Cholesterol oleyl carbonate(Chol-OC)、Benzoからなるコレステリック液晶と、Benzoの代わりに酸化コレステロールを含有するものを作成し、温度変化に対する偏光特性を調べた。また、従来のコレステロールだけを含む膜の相図に比べ、コレステロール、7ketoを両方含む膜ではドメイン構造を持つ濃度域が少なく、7ketoのみを含む膜ではドメイン構造を持つ濃度域が多くなることを発見した。酸化コレステロール含有生体膜およびコレステリック液晶の温度応答に関する様々な知見が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

酸化コレステロール含有生体膜およびコレステリック液晶の温度応答に関する様々な知見が得られ、1報の原著論文、2報の国際会議プロシーディングス、15回の学会発表という報告が出来ており、順調に研究が進捗していると評価できる。

今後の研究の推進方策

従来のコレステロールだけを含む膜の相図に比べ、コレステロール、および酸化コレステロール(7-ketocholesterol,(7keto))を両方含む膜ではドメイン構造を持つ濃度域が少なく、7ketoのみを含む膜ではドメイン構造を持つ濃度域が多くなることを発見した。現在このドメイン構造について温度応答を指標とし、安定性を特徴付けようと試みている。結果から、このドメイン構造や安定性に関してのメカニズムを親水性相互作用も考慮に入れ考察中である。さらにコレステリック液晶、膜ドメイン構造についても、詳細について、現在準備中の投稿論文を完成させたいと考えている。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Thermo-induced vesicular dynamics of membranes containing cholesterol derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoda
    • 雑誌名

      Lipids

      巻: 47 ページ: 813-820

    • DOI

      10.1007/s11745-012-3695-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermo-induced dynamics of membranes and liquid crystals containing cholesterol derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoda
    • 雑誌名

      IEEE Conference Proceedings of Micro-Nano Mechatronics and Human Science

      ページ: 87-92

    • DOI

      10.1109/MHS.2012.6492459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-Dependent Membrane Interaction and bioactivity of Flavonoids with Lipid Bilayers2012

    • 著者名/発表者名
      Bindu Chahal
    • 雑誌名

      IEEE Conference Proceedings of Micro-Nano Mechatronics and Human Science

      ページ: 106-110

    • DOI

      10.1109/MHS.2012.6492463

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞サイズ脂質ベシクルの維持に必要な曲率に及ぼすコレステロールの役割2013

    • 著者名/発表者名
      加藤翔
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] 脂質酸化物による膜相分離構造2013

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] 酸化コレステロール含有細胞モデル膜および液晶のダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      第10回JAIST応用科学研究会
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学(招待講演)
    • 年月日
      2013-02-27
  • [学会発表] Interaction between fiavonoids and a biomimetic membrane,2012

    • 著者名/発表者名
      Bindu Chahal
    • 学会等名
      The First International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2012)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20121128-20121129
  • [学会発表] The effect of oxidized cholesterol on the Alzheimer's amyloid beta-induced membrane dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      Huong Thi Thanh Phan
    • 学会等名
      The First International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2012)
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20121128-20121129
  • [学会発表] 巨大リポソーム二層構造膜の曲率維持とコレステロール2012

    • 著者名/発表者名
      加藤翔
    • 学会等名
      第1回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • 発表場所
      金沢しいのき迎賓館
    • 年月日
      2012-12-25
  • [学会発表] 酸化コレステロール含有液晶の温度応答的偏光特性2012

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      第1回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • 発表場所
      金沢しいのき迎賓館
    • 年月日
      2012-12-25
  • [学会発表] 細胞サイズリポソームの膜二層構造におけるコレステロールの役割2012

    • 著者名/発表者名
      加藤翔
    • 学会等名
      平成24年度日本化学会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2012-11-17
  • [学会発表] 酸化コレステロール含有液晶の温度応答ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      平成24年度日本化学会北陸地区研究発表会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2012-11-17
  • [学会発表] Structure-Dependent Membrane Interaction and bioactivity of Flavonoid with Lipid Bilayers2012

    • 著者名/発表者名
      Bindu Chahal
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMehatronics and Human Science 2012
    • 発表場所
      Nagoya Univ. Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-11-06
  • [学会発表] Thermo-induced Dynamics of Membranes and Liquid Crystals Containing Cholesterol Derivatives2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yoda
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMehatronics and Human Science 2012
    • 発表場所
      Nagoya Univ. Nagoya, Japan
    • 年月日
      2012-11-06
  • [学会発表] コレステロール誘導体含有リポソームとコレステロール液晶の温度応答ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      第64回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2012-10-26
  • [学会発表] コレステロール誘導体を含む膜構造の液晶性について2012

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-09-08
  • [学会発表] 酸化コレステロール含有生体モデル膜およびコレステリック液晶の温度応答ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      依田毅
    • 学会等名
      生物工学会中部支部例会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2012-08-02
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/^s1040018/sample.html/index.html

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公開日: 2014-07-16  

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