| 研究課題/領域番号 |
25706015
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| 研究機関 | 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー |
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研究代表者 |
大崎 寿久 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 人工細胞膜システムグループ, 研究員 (50533650)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 生体機能模倣 / 生体分子 (膜タンパク質) / 脂質 / マイクロ・ナノデバイス / 合成生物学 |
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| 研究実績の概要 |
従来の人工細胞研究において「膜」はバリア性のみの脂質二重膜小胞（リポソーム）が多く用いられてきた。これに対して本研究では、物質・情報・エネルギー交換機能を担う膜タンパク質をリポソーム膜に組み込んだ「均一で細胞サイズのプロテオリポソームアレイ、すなわち人工細胞膜アレイ」を実現することを目的としている。申請者の先行研究成果（若手B 平成23～24年度）を基盤として、①膜タンパク質が再構成された細胞サイズのプロテオリポソームアレイ形成技術の確立し、②再構成された膜タンパク質の基質結合・輸送機能の計測（活性評価）を目指している。
平成26年度は、②再構成された膜タンパク質の基質結合・輸送機能に関する研究を中心に行った。平成25年度に行ったプロテオリポソームのアレイ化技術によって、ATP依存的に基質を輸送する膜タンパク質FoF1を再構成したリポソームアレイを形成し、その活性を定性的に確認することができた。本成果は、ベシクルスプレー法の有効性を示していると考えている。一方で、外部刺激に応答するリポソームの作成についても研究を進めた。リポソームは、小胞形状であるため、その中に様々な物質を内封できる。ここでは、蛍光置換基を持つ温度応答性高分子、あるいはpH応答性高分子をリポソーム内部に内封させることで、温度、pHの変化に対して蛍光輝度が変化する仕組みをリポソームに組み込んだ。本成果を、リポソームの刺激・情報に対する自律的応答へと応用していきたい。平成27年度は、ベシクルスプレー法の技術を利用して再構成された膜タンパク質の活性評価を行い、物質・情報・エネルギー交換機能を有するリポソーム膜アレイの実現を目指す。
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| 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
平成25年度に研究を行ったプロテオリポソームアレイ形成技術に基づき、②再構成された膜タンパク質の基質結合・輸送機能の計測を行い、平成26年度の目標である、膜タンパク質FoF1のATP依存的な輸送活性の確認ができたことから概ね達成できたものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度は、ベシクルスプレー法により膜タンパク質を再構成したリポソームについて、膜タンパク質の活性評価を中心に行う。再構成手法の妥当性を証明するため、定量的でより詳細な機能計測を行う。1操作で膜タンパク質の機能を有する細胞サイズリポソームアレイを形成する技術の有用性を示す。
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| 備考 |
論文掲載後に随時、追加予定
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