2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23350060
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
菅原 正 神奈川大学, 理学部, 教授 (50124219)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | ベシクル型人工細胞 / アニオン性膜分子 / 膜表面電荷 / 枯渇問題 / ベシクル融合 / ベシクル輸送系 / 回帰性 / 繰り返し自己生産 |
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| Research Abstract |
１．DNA－カチオン性ベシクル複合体の表面電荷計測
人工細胞内でのDNA複製とベシクル自己生産の連携には、増幅したDNA（ポリアニオン）とカチオン性ベシクル膜との複合体形成が不可欠である。本実験では、双性イオン型リン脂質POPCにカチオン性両親媒性分子であるCTAB(セチルトリメチルアンモニウムブロミド)を10 mol%添加して調製したカチオン性ジャイアントベシクルに、鮭精子由来のDNＡを外水相より添加しつつ、ベシクル膜のゼータ電位を測定した。電位が+60 mVから-50 mVへと変化したことは、上記の機構を実証するものである。
２．双性イオン型両親媒性分子からなるベシクルの表面電荷
カルボキシレートとイミダゾリウム基からなる親水部と2本の疎水部とをもつ双性イオン型両親媒性分子から構築されたジャイアントベシクルの膜電位を、塩化ナトリウム水溶液中(10 mM)で測定した。酸性側では、ゼータ電位は正の値(40 mV)を示すが、pKa = 3.6より高いアルカリ側では、膜分子は双性イオンとして存在しているにもかかわらず、電位は単調減少的に負の値をとり、pH = 9では-40 mVとなった。水酸化物イオン(OH-)がヘルムホルツ域に侵入し、イミダゾリウムの正電荷を遮蔽したと考察される。本結果は、このベシクルの膜の表面電荷が、pHにより制御できることを意味している。
３．回帰性のある自己生産ベシクル
自己生産ベシクルに、PCR、膜分子前駆体添加、基質の補給、PCR，膜分子前駆体添加を順次行い、情報分子を内封した孫ベシクルを誕生させた。さらに、このベシクルの自己生産過程には、細胞周期の相のように、外部からの刺激に選択的に応答し、そのステージ固有のダイナミクスを活性化させる4つのステージ（摂取、増幅、成熟、肥大・分裂）が存在することを見出した。今後の人工細胞の研究にとって重要な成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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