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2020 年度 実績報告書

物理パラメータに着目した、細胞内外ナノ構造の空間的制御

研究課題

研究課題/領域番号 19J14903
研究機関筑波大学

研究代表者

延山 知弘  筑波大学, 数理物質系, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
キーワード脂質ラフト / 相分離生物学 / 相分離の制御 / 金ナノロッド / HDL
研究実績の概要

本年度はモデル脂質ラフトの生成消滅制御を制御するナノデバイスの世界初の開発に成功し、原著論文を発表することができた(Langmuir,DOI:10.1021/acs.langmuir.0c00049)。この結果を取り入れた博士論文を執筆し、博士号を授与された。加えて生物物理学会若手の会関西支部、北海道大学、名古屋大学において招待講演を行ない、また脂質膜の相分離と相分離生物学に関する書籍の分担執筆(白木賢太郎編「相分離生物学の全貌」内、第24章「脂質膜の相分離とその未来」)を行い出版された。
また、生体分子の相分離により生体現象が説明されるという「相分離生物学」を研究に取り込み研究を修正するために、この分野の第一人者である筑波大学数理物質系物理工学域の白木賢太郎教授の研究室に短期滞在した。この期間が新型コロナウィルスの感染拡大時期と重なり実験が困難となるなどのトラブルが生じたが、生体分子の液-液相分離による構造体「液滴」や、固-液相分離による構造体「凝集体」の作製方法を習得した。
加えて、これまでの知見から、脂肪酸の一種であるオレイン酸が、ある種の塩添加時に球状ミセルから粘度の高いひも状ミセルに変化することを見出した。現象自体は2014年度にオレイン酸-塩化ナトリウム系(NaOL-NaCl系)で示されていたが、カチオンのイオン半径を検討することで、小さなイオン半径の塩を添加した際にはNaOLは速やかに凝集すること(固-液相分離)、中程度のイオン半径ではひも状ミセルを作りやすいこと、イオン半径が大きい場合は粘度の上昇がさほど見られないといった系統的な知見を世界で初めて得ることができた。さらに予備検討の結果、オレイン酸分子それ自体がタンパク質の熱安定性を向上させる(白濁がみられない)ことを示唆しうる現象を観測した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

Researchmap内の個人ページである。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Control of Lipid Bilayer Phases of Cell-Sized Liposomes by Surface-Engineered Plasmonic Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Nobeyama Tomohiro、Shigyou Kazuki、Nakatsuji Hirotaka、Sugiyama Hiroshi、Komura Naoko、Ando Hiromune、Hamada Tsutomu、Murakami Tatsuya
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 ページ: 7741~7746

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00049

    • 査読あり
  • [学会発表] 相分離が織りなす化学と生物:2次元膜の相分離の歴史と展望2021

    • 著者名/発表者名
      延山知弘
    • 学会等名
      GTR次世代講義
    • 招待講演
  • [学会発表] 対象の次元に基づいた細胞内ナノ構造制御法の開発と展望2021

    • 著者名/発表者名
      延山知弘
    • 学会等名
      北海道大学EZOゼミ
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂質二重膜の物理的状態の精密制御を目指して~生物活性ナノ材料によるアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      延山知弘
    • 学会等名
      第三回生物物理若手の会関西支部セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞膜由来の 2 次元・3 次元ナノ構造の操作と制御を目的とした、ナノテクノ ロジーの開発と評価2020

    • 著者名/発表者名
      延山知弘(Tomohi延山知弘、 執行航希、中辻博貴、河村奈緒子、齊藤博英 、安藤弘宗、 杉山弘、村上達也
    • 学会等名
      膜シンポジウム2020
  • [学会発表] Design, Preparation ,and Evaluation of Bioactive Nanomaterials Aiming at Control of Phase separation of Plasma Membrane2020

    • 著者名/発表者名
      延山知弘
    • 学会等名
      第1回先端生物物理学セミナー
  • [学会発表] Design and Evaluation of Bioactive Nanomaterials toward Control of Physical Properties of Plasma Membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Nobeyama, Hyungjin Kim, Kazuki Shigyo, Hirotaka Nakatsuji, Hiroshi Sugiyama, Naoko Kawamura, Hiromune Ando, Tatsuya Murakami
    • 学会等名
      第58回日本生物物理学会年会
  • [学会発表] 生物活性ナノ材料による脂質膜相分離と膜組成の制御技術の開発2020

    • 著者名/発表者名
      延山知弘
    • 学会等名
      第60回生命科学夏の学校
  • [図書] (分担執筆)第24章「脂質膜の相分離とその未来」(白木賢太郎編「相分離生物学の全貌」内)2021

    • 著者名/発表者名
      延山知弘、村上達也
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807913466
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/NobeyamaTomohiro

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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