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2018 年度 実績報告書

協奏的な分子認識に伴う自己組織系のミクロ・マクロ特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K18279
研究機関大阪大学

研究代表者

菅 恵嗣  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00709800)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードリポソーム / 水和水 / ポリジアセチレン / Cubosomalゲル / アミロイドタンパク質 / 分子認識 / メソスケール / 表面増強ラマン
研究実績の概要

最終年度であるH30年度は,膜界面におけるミクロ-メソスケールの挙動をマクロで可視化するための方法論の開発について検討した.具体的には,刺激応答性ポリマーであるポリジアセチレン(PDA)膜場の基礎的な知見の収集を行い,コレステロールを修飾したPDAベシクルにおいて高次キラリティが誘導される事を明らかにした.PDAを含有する膜場材料の設計として,TCDA/MOから成るCubosomalゲルについて検討し,高温条件においても安定にゲル構造を維持可能な自己組織化膜材料を開発した(H30年度化学工学会研究奨励賞受賞).
並行して脂質膜表層における水和水の挙動解析のための方法論について検討した.ここでは環境応答性蛍光プローブであるLaurdanを用いて,Steady-State蛍光スペクトルより溶媒モデルを構築する新たな解析手法を確立した.さらに,時間分解蛍光スペクトルに基づくLaurdan蛍光解析を発展させ,膜表層の水分子を定量的に解析する方法論を開発した.上述の方法論に基づき,膜界面への核酸分子吸着における協同的な水和挙動について検討し,特に一本鎖RNA分子の相互作用においてはエントロピー駆動が支配的であることを確認した.
脂質膜-アミロイドタンパク質の相互作用について,金ナノ粒子を活用する表面増強ラマン解析を行った.負電荷脂質PSを含む脂質修飾金ナノ粒子を調製し,アミロイドβタンパク質の線維化挙動について観察した.粒子自体は負電荷により分散するが,タンパク質を系に共存させる事でラマンスペクトルが増強される事を明らかにした.このとき脂質―タンパク質間における水素結合相互作用を確認し,タンパク質の線維化(βシート構造)に伴い脂質膜への親和性が増大する可能性を明らかにした.

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ソウル国立大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      ソウル国立大学
  • [国際共同研究] オーボアカデミ大学(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      オーボアカデミ大学
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学デービス校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学デービス校
  • [雑誌論文] Aggregation of Chlorophyll a Induced in Self-Assembled Membranes Composed of DMPC and DHPC2019

    • 著者名/発表者名
      Shogo Taguchi, Keishi Suga, Keita Hayashi, Makoto Yoshimoto, Yukihiro Okamoto, Hidemi Nakamura, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B

      巻: 175 ページ: 403-408

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2018.12.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Hydration Behavior: Interrelation Between Hydration and Molecular Properties at Lipid Membrane Interfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Watanabe, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Journal of Chemistry

      巻: 2019 ページ: 4867327

    • DOI

      10.1155/2019/4867327

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of L-Proline-Catalyzed Michael Addition Reaction in Model Biomembrane2019

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hirose, Shigenori Sugisaki, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Journal of Chemistry

      巻: 2019 ページ: 4926435

    • DOI

      10.1155/2019/4926435

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Solvatochromic modeling of Laurdan for multiple polarity analysis of dihydro-sphingomyelin bilayer2019

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Watanabe, Yuka Goto, Keishi Suga, Thomas K. M. Nyholm, J. Peter Slotte, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Biophysical Journal

      巻: 116 (5) ページ: 874-883

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2019.01.030

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Smart Preparation of Polydiacetylene Hydrogel Based on Self-Assembly of Tricosadiynoic Acid and 1-Oleoylglycerol (Monoolein)2019

    • 著者名/発表者名
      Keishi Suga, Yoko Otsuka, Kengo Yoshida, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan

      巻: 52 (3) ページ: 311-316

    • DOI

      10.1252/jcej.18we095

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liposome Membranes Assist the L-Proline-Catalyzed Aldol Reaction of Acetone and p-Nitrobenzaldehyde in Water2018

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hirose, Shimpei Fujiwara, Takaaki Ishigami, Keishi Suga, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 (7) ページ: 931-934

    • DOI

      10.1246/cl.180180

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrolase-Like Activity Provided by Zinc(II) and Oleoyl-Histidine at Liposome Membrane Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tauchi, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Interfaces

      巻: 2 (4) ページ: 24

    • DOI

      10.3390/colloids2020024

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective Concentration of Ionic Liquids for Enhanced Saccharification of Cellulose2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Tanimura, Yoshiko Ooe, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      ChemEngineering

      巻: 2 (4) ページ: 47

    • DOI

      10.3390/chemengineering2040047

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct Observation of Amyloid ? Behavior at Phospholipid Membrane Constructed on Gold Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Suga, Ying-Chen Lai, Miftah Faried, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Analytical Chemistry

      巻: 2018 ページ: 2571808

    • DOI

      10.1155/2018/2571808

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systematic Characterization of DMPC/DHPC Self-Assemblies and Their Phase Behaviors in Aqueous Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Shogo Taguchi, Keishi Suga, Keita Hayashi, Yukihiro Okamoto, Ho-Sup Jung, Hidemi Nakamura, Hiroshi Umakoshi
    • 雑誌名

      Colloids and Interfaces

      巻: 2 (4) ページ: 73

    • DOI

      10.3390/colloids2040073

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] "粘性"と"極性"に基づく脂質二分子膜の特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      菅 恵嗣
    • 学会等名
      第9回京都若手ソフトマター研究会
  • [学会発表] バイセル集合体を利用する基板上脂質膜の調製ならびに評価2019

    • 著者名/発表者名
      田口 翔悟, 妹尾 雄司, 菅 恵嗣, 岡本 行広, Jung Ho-Sup, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
  • [学会発表] Effect of Gold Nanoparticle Size on Phospholipid Membrane Surface-Enhanced Raman Spectra2019

    • 著者名/発表者名
      Faried Miftah, 菅 恵嗣, 岡本 行広, Shameli Kamyar, Miyake Mikio, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
  • [学会発表] ポリフェノール含有ベシクルの調製ならびに機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      韓 瑾, 松下 紗也, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
  • [学会発表] Cubosomalゲルの作製・評価方法の開発とその応用に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      菅 恵嗣
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of Liposome Membrane Properties and Functions by GHz-Frequency Electric Field2019

    • 著者名/発表者名
      TAUCHI Atsushi, SUGA Keishi, OKAMOTO Yukihiro, UMAKOSHI Hiroshi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] オレイン酸/モノオレインから成る秩序高く階層的な自己組織化膜の設計2018

    • 著者名/発表者名
      菅 恵嗣, 大塚 葉子, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      日本膜学会第40年会
  • [学会発表] 重合性脂質分子の集合挙動に基づくポリジアセチレン膜の特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 健悟, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      分離技術会2018年会
  • [学会発表] カチオン性脂質膜を場とする不斉アルキル化反応の制御2018

    • 著者名/発表者名
      Hyun Jin Kim, 伊藤 遼太, 脇田 拓哉, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      分離技術会2018年会
  • [学会発表] ポリジアセチレンを含有するゲル状分子集合体の調製と評価2018

    • 著者名/発表者名
      菅 恵嗣, 大塚 葉子, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      分離技術会2018年会
  • [学会発表] 誘電緩和現象を利用するリポソーム膜界面の水和水制御とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      田内 敦士, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
  • [学会発表] バイセルをテンプレートとする連続的なリン脂質ベシクルの形成2018

    • 著者名/発表者名
      田口 翔悟, 菅 恵嗣, 岡本 行広, Jung Ho-Sup, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
  • [学会発表] ナノ秒時間分解蛍光スペクトル測定に基づくリン脂質膜表層の水和挙動評価2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 望美, 菅 恵嗣, 岡本 行広, Slotte J. Peter, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
  • [学会発表] pH応答型Pro-Drug分子の設計に基づく薬剤分子自己集合挙動の制御2018

    • 著者名/発表者名
      韓 瑾, 菅 恵嗣, 林 啓太, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
  • [学会発表] 蛍光プローブ法を活用するスフィンゴミエリン脂質膜表層の水和挙動の評価2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 優佳, 渡邉 望美, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] Investigation of cholesterol behaviors by membrane surface?enhanced Raman spectroscopy method2018

    • 著者名/発表者名
      Miftah Faried, Keishi Suga, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] Specific interaction between ergosterol and saturated phospholipid in ternary mixture systems2018

    • 著者名/発表者名
      Tham Thi Bui, Keishi Suga, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] Surfactant分子集合体の界面設計に基づく不斉アルキル化反応の制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼太, Hyun Jin Kim, 脇田 拓哉, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] 重合性脂質PCDAから成るポリジアセチレン脂質膜場の特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田 健悟, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] ディスク状脂質分子集合体の調製・評価ならびに応用2018

    • 著者名/発表者名
      北川 和暉, 田口 翔悟, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] 金ナノロッド修飾リン脂質膜の調製と高感度膜場解析への応用2018

    • 著者名/発表者名
      川上 良介, 菅 恵嗣, 岡本 行広, 馬越 大
    • 学会等名
      膜シンポジウム2018
  • [学会発表] 膜表面増強ラマン法(MSERS)を活用するリン脂質膜における分子挙動解析手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      菅 恵嗣
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロ異相系界面における相間移動触媒の不斉アルキル化反応の制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼太, 菅 恵嗣, 馬越 大
    • 学会等名
      第37回溶媒抽出討論会
  • [学会発表] Development of fatty acid-based self-assembly platform: ~ from nano capsule to hydrogel~2018

    • 著者名/発表者名
      Keishi Suga
    • 学会等名
      2018 KosFoST International Symposium and Annual Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Study of Behavior Lipid-Nanoparticles on Membrane Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (MSERS)2018

    • 著者名/発表者名
      Miftah Faried, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      Japan-Indonesia International Scientific Conference 2018 (JIISC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synergistic Anti-Oxidation Effect of Resveratrol at Lipid Membrane Surface2018

    • 著者名/発表者名
      Jin Han, Keishi Suga, Keita Hayashi, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      AIChE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Solvatochromic Property in Lipid Bilayer Interphases Analyzed Based on Time Resolved Emission Spectrum of Laurdan2018

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Watanabe, Keishi Suga, Thomas Nyholm, J. Peter Slotte, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      AIChE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Bio-Inspired Membrane Based Self-Organizing System2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Umakoshi, Keishi Suga
    • 学会等名
      AIChE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] GHz-Dielectric Relaxation Stimulates the Hydration State of Lipid Bilayer Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tauchi, Yukihiro Okamoto, Keishi Suga, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      AIChE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of sterol-functionalized membranes to control their physicochemical properties2018

    • 著者名/発表者名
      Tham Thi Bui, Keishi Suga, Yukihiro Okamoto, Hiroshi Umakoshi
    • 学会等名
      Vietnam Japan Seminar
    • 国際学会
  • [備考] 馬越研究室HP

    • URL

      http://www.membranome.jp/B-ICE/

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公開日: 2019-12-27  

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