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2015 年度 実績報告書

ウイルス類似型抗菌ナノクラスターの機能探索

研究課題

研究課題/領域番号 26600021
研究機関山形大学

研究代表者

並河 英紀  山形大学, 理学部, 教授 (30372262)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード脂質二重膜 / ポリオキソメタレート
研究実績の概要

細胞膜は細胞を細胞として生存させるために必要不可欠な場である。自然免疫の1つとして知られている抗菌性ペプチドは、その細胞膜を自己組織的に攻撃しポアを形成することで細菌に対する活性を獲得している。近年の多剤耐性菌の出現などにより、従来型の抗生物質に置き換わる新しい薬剤として抗菌性ペプチドのように細胞膜を作用点とする化合物が注目されている。本研究では、細胞膜を作用点とする物質の中でも安定・安価・活性均一性など多くの優位性を有する金属酸化物クラスターのポリオキソメタレート(POM)に着目し、その反応機構に迫る研究を目指した。最終年度においては、POMと細胞膜との相互作用を蛍光顕微鏡下で観察し、in-situリアルタイム観察を実施した。その結果、細胞膜の組成により、POMの活性が大きく異なることを見出した。本結果は、POMによる細胞膜破壊が細胞膜選択的、すなわち、細胞種選択的に発現することを示唆する。更に、POMを添加することにより、細胞膜がミエリン様の一次元構造物へと構造相転移を誘起されていることを観測した。すなわち、POMによる細胞膜活性は、膜構造を二次元膜から一次元構造へと転移させ、これによる細胞膜破壊によりもたらされている事が明らかとなった。以上より、POMは細胞膜選択的に細胞膜構造を変化させ細胞死を誘起する活性を示すことを明らかにした。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Imaging Characterization of Cluster-Induced Morphological Changes of a Model Cell Membrane2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nabika, A, Sakamoto, R. Tero, T. Motegi, D. Yamaguchi, K. Unoura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 ページ: ASAP

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b08014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金属酸化物クラスターと細胞膜2015

    • 著者名/発表者名
      並河英紀
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 68 ページ: 430-432

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリオキソメタレートの抗菌活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      今野博行; 小林大樹; 矢野成和; 二階堂由莉; 東海林由憲; 川井貴裕; 野々村美宗; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      日本農芸化学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-27
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターの電荷に依存した脂質単分子膜の配向変化2016

    • 著者名/発表者名
      小林大樹; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      「ゆらぎと構造」第2回若手勉強会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-11
  • [学会発表] 脂質二重膜と無機酸化物クラスターの相互作用に対する膜構造依存性2016

    • 著者名/発表者名
      坂本彩; 鈴木好; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      「ゆらぎと構造」第2回若手勉強会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-11
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターが誘起する自己組織化膜の構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      並河英紀
    • 学会等名
      日本金属学会東北支部講演会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2015-12-07 – 2015-12-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターによる脂質二重膜内分子の配向性変化の誘起2015

    • 著者名/発表者名
      小林大樹; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      日本化学会東北支部山形地区講演会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-10-31
  • [学会発表] Activity of metal oxide clusters at biological membrane interface2015

    • 著者名/発表者名
      H. Nabika
    • 学会等名
      平成27年度化学系学協会東北大会若手シンポジウム
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターが誘起するモデル細胞膜の構造変化2015

    • 著者名/発表者名
      小林大樹; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] 脂質二重膜と金属酸化物クラスターの相互作用に関する温度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      坂本彩; 茂木俊憲; 手老龍吾; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-09-12 – 2015-09-12
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターとモデル生体膜の界面相互作用と生理活性機能への展開2015

    • 著者名/発表者名
      並河英紀
    • 学会等名
      第66回コロイド及び界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターのモデル細胞膜崩壊機能の発現と制御2015

    • 著者名/発表者名
      並河英紀
    • 学会等名
      第32回無機分析化学コロキウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-06-05 – 2015-06-05
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリオキソメタレートによる脂質単分子膜内での分子再配向の誘起2015

    • 著者名/発表者名
      小林大樹; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      第13回ナノ学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-13
  • [学会発表] ポリオキソメタレートの脂質二重膜崩壊活性における相状態依存性2015

    • 著者名/発表者名
      坂本彩; 鵜浦啓; 並河英紀
    • 学会等名
      第13回ナノ学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-05-13 – 2015-05-13
  • [図書] “Interaction Between Nanoparticles and Cell Membrane” in Surface Chemistry of Nanobiomaterials, A. Grumezescu Ed.2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nabika, K. Unoura
    • 総ページ数
      32
    • 出版者
      Elsevier

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公開日: 2017-01-06  

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