2015 Fiscal Year Research-status Report
ナノディスクテクノロジーを凌駕する新規含フッ素リン脂質平面膜の創製
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15K05558
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
園山 正史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40242242)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リン脂質 / フッ素化 / 相分離 / 膜タンパク質 / 平面脂質膜 / パーフルオロアルキル基 / 膜タンパク質ー脂質相互作用 / 脂質二分子膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パーフルオロアルキル（Rf）基の長さが脂質二分子膜の熱物性に及ぼす影響を系統的に調べるため，ジパルミトイルホスファチジルコリン（DPPC）のパルミトイル鎖末端を，長さの異なる種々のRf基により置換した部分フッ素化リン脂質群Fn-DPPCの大量合成を行った。これまでに，F4-DPPCおよびF6-DPPCのグラムスケールでの合成・精製を終えた。さらにRf鎖長の長いF8-DPPCについては，中間生成物である部分フッ素化パルミチン酸までの合成を完了し，今後グリセロホスホコリンとのエステル化により，F8-DPPCを得る予定である。
合成を終えた部分フッ素化リン脂質二分子膜の熱物性を，懸濁液の示差走査熱量（DSC）測定により調べた。その結果，F4-DPPC，F6-DPPCのいずれの試料においても，炭化水素鎖のみからなるDPPCに比べて，ゲル－液晶相転移温度が低下することがわかった。相転移における転移テンタルピーおよび転移エントロピーについては，F4-DPPCはDPPCよりも大きな値を示すのに対し，F6-DPPCでは小さな値となった。今後さらにRf鎖長の長い部分フッ素化リン脂質の合成が終わり次第，順次DSC測定を行い，Rf鎖長と部分フッ素化リン脂質の熱物性の関係を系統的に調べる。
さらに膜タンパク質機能場としての性質を探るために，F4-DPPCリポソームへの膜タンパク質バクテリオロドプシン（bR）の再構成実験を行った。十分に高い収率での再構成に成功した。得られた再構成bRは，天然紫膜類似の高次構造および光サイクルを有することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
27年度に予定していた3項目については，全体として概ね予定通りに進んでいる。項目別の状況を述べると，新規部分フッ素化リン脂質Fn-DPPCの合成は順調であり，合成を終えたFn-DPPCの脂質膜のキャラクタリゼーションも進んでいる。混合膜の解析は年度末に開始し，引き続き28年度も実験を進める予定である。モデル系であるバクテリオロドプシンの再構成実験も問題なく行えており，28年度は詳細な検討を行うことが可能である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に基づき，28年度の研究計画を遂行する。特に，最終目標に向けて，部分フッ素化リン脂質の大量合成に力を入れるとともに，ウシロドプシンの再構成実験を開始する。
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[Presentation] Development of Partially Fluorinated Phospholipids: Physicochemical Characterization of Lipid Bilayer and Reconstituted Membrane Protein Bacteriorhodopsin2015
Author(s)
Sonoyama, M.; Yoshino, M.; Morita, K.; Kanayama, K.; Murai, Y.; Hashimoto, M.; Horikoshi, M.; Takahashi, H.; Amii, H.; Takagi, T.; Kanamori, T.; Kikukawa, T.
Organizer
The 5th International Conference on Element Innovation
Place of Presentation
Kiryu City Performing Arts Center
Year and Date
2015-11-30
Int'l Joint Research
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