研究課題
生体系における膜ドメイン制御の物理機構を解明するには、膜と分子のダイナミックな相互作用の理解が重要となる。そこで、平成24年度の成果であるナノ粒子-脂質膜相互作用（Hamada et al., JACS 2012）の実験系を発展させ、アルツハイマー病に関わるアミロイドβペプチドと人工膜リポソームとの相互作用解析を行った。相分離により流動性の異なる領域が共存するリポソ－ムを作製し、ペプチドを添加した。光学顕微鏡観察の結果、ペプチドはリポソーム膜面の柔らかい領域（disorder相）に選択的に局在することが分った。そして、リポソームはドメイン領域（order相）を出芽させる変形ダイナミクスを示した。この出芽ダイナミクスは、細胞の物質輸送であるエンドサイトーシス機能を人工的に再現したものである。また、リポソーム膜面内でブラウン運動する膜ドメインの挙動を解析したところ、ドメイン拡散係数の減少および膜の粘性増加がペプチドにより引き起こされることを見出した。これは膜張力等の物性変化とドメインダイナミクスの密接な関係性を示している。また、このアミロイドβペプチドは自己会合特性を持つが、オリゴマー状態のペプチドが最も膜変形を引き起こすことが明らかとなった。成果は、PhysChemChemPhys誌に掲載された。また、実験システムである細胞サイズリポソームの形成メカニズムの解明に取り組んだ。油中液滴がリポソームへ移行するダイナミクスの詳細を検討し、実験と理論の両面から移行メカニズムを明らかにした。細胞サイズの約１０μｍという大きさが、液滴からリポソームへの移行に最も効率が良いという興味深い知見が得られた。成果は、Soft Matter誌の表紙を飾った。
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Phys. Chem. Chem. Phys.
巻: 16 ページ: 8773-8777
10.1039/C4CP00434E
生化学
巻: 86 ページ: 209-213
Soft Matter
巻: 9 ページ: 9539-9547
10.1039/C3SM51766G
Biochim. Biophys. Acta, Biomembr
巻: 1828 ページ: 2487-2495
10.1016/j.bbamem.2013.06.021
巻: Vol.1828 ページ: 1314-1321
10.1016/j.bbamem.2013.01.015
Peptides
巻: 42 ページ: 55-62
10.1016/j.peptides.2012.12.015
Materials
巻: 6 ページ: 2522-2533
10.3390/ma6062522
巻: 50 ページ: 28-35
10.1016/j.peptides.2013.09.015
BIO INDUSTRY
巻: 30 ページ: 48-53
生物物理
巻: 53 ページ: 210-211
