| 研究課題/領域番号 |
17310071
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
山崎 昌一 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (70200665)
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| 研究分担者 |
大橋 一世 千葉大学, 理学部, 教授 (90114248)
伊藤 忠直 京都大学, 低温物質科学センター, 教授 (90093187)
山田 眞平 静岡大学, 理学部, 教授 (40022230)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| キーワード | 生物物理学 / ナノバイオ / 一分子計測 / 巨大リポソーム(GUV) / 膜融合と膜分裂 / 生体膜のキュービック相 / 単一GUV法 / L_α相とキュービック相間の相転移 |
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| 研究概要 |
1.秩序液体相のジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)/コレステロール(chol)混合膜の巨大リポソーム(GUV)の膜分裂が、臨界濃度以上のリゾホスファチジルコリン(lyso-PC)、リゾホスファチジン酸やオクチルグルコシドなどの1本の炭化水素鎖を持つ両親媒性物質により誘起することを発見した。3成分系(DOPC/DPPC/chol)の脂質膜のGUVとlyso-PCの相互作用を調べた結果、液晶相を形成する脂質であるDOPCの膜内濃度が増加するにつれて、膜分裂を誘起するlyso-PCの臨界濃度は増加し、30mol%以上のDOPCを含むGUVでは膜分裂は起きなかった。以上の結果に基づいて、1本の炭化水素鎖を持つ両親媒性物質が誘起する秩序液体相のGUVの膜分裂のメカニズムを提案した。
2.負電荷を帯びたジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)とMOの混合膜(DOPS/MO膜)のMLVとH^+の相互作用をSAXSにより調べた。DOPS濃度が高いときはDOPS/MO膜は中性でL_α相を形成した。20%DOPS/80%MO-MLVを含む水溶液(100mM NaClを含む)のpHを下げていくと、pH2.9以下で1時間以内にキュービック相(Q^<224>相)に相転移することを見出した。このpH変化による相転移が可逆的であった。また、pH2.5以下でDOPS/MO-LUVが膜融合をした後にQ^<224>相に1時間以内に構造転移することを発見した。このpH変化によるL_α相からQ^<224>相への相転移のメカニズムを提案するとともに、相転移が起こる臨界のpHの値を定量的に解析した。このような相転移は細胞中で起こっている可能性が高い。
3.単一GUV法という新しい方法論を提案し、抗菌性ペプチドの脂質膜中でのポア(小孔)形成や抗菌性物質と脂質膜の相互作用などで新しい情報を得ることに成功した。
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