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物理パラメータに着目した、細胞内外ナノ構造の空間的制御

关注物理参数的细胞内和细胞外纳米结构的空间控制

基本信息

批准号：
19J14903
负责人：
延山知弘
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba (2020)Toyama Prefectural University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はモデル脂質ラフトの生成消滅制御を制御するナノデバイスの世界初の開発に成功し、原著論文を発表することができた(Langmuir,DOI:10.1021/acs.langmuir.0c00049)。この結果を取り入れた博士論文を執筆し、博士号を授与された。加えて生物物理学会若手の会関西支部、北海道大学、名古屋大学において招待講演を行ない、また脂質膜の相分離と相分離生物学に関する書籍の分担執筆(白木賢太郎編「相分離生物学の全貌」内、第24章「脂質膜の相分離とその未来」)を行い出版された。また、生体分子の相分離により生体現象が説明されるという「相分離生物学」を研究に取り込み研究を修正するために、この分野の第一人者である筑波大学数理物質系物理工学域の白木賢太郎教授の研究室に短期滞在した。この期間が新型コロナウィルスの感染拡大時期と重なり実験が困難となるなどのトラブルが生じたが、生体分子の液-液相分離による構造体「液滴」や、固-液相分離による構造体「凝集体」の作製方法を習得した。加えて、これまでの知見から、脂肪酸の一種であるオレイン酸が、ある種の塩添加時に球状ミセルから粘度の高いひも状ミセルに変化することを見出した。現象自体は2014年度にオレイン酸-塩化ナトリウム系（NaOL-NaCl系）で示されていたが、カチオンのイオン半径を検討することで、小さなイオン半径の塩を添加した際にはNaOLは速やかに凝集すること(固-液相分離)、中程度のイオン半径ではひも状ミセルを作りやすいこと、イオン半径が大きい場合は粘度の上昇がさほど見られないといった系統的な知見を世界で初めて得ることができた。さらに予備検討の結果、オレイン酸分子それ自体がタンパク質の熱安定性を向上させる(白濁がみられない)ことを示唆しうる現象を観測した。

This year, the world's first successful development of lipid production and control systems and the publication of original papers (Langmuir,DOI:10.1021/acs.langmuir.0c00049). The results of this research are as follows: The Kansai Branch of the Wakata Institute of Biophysics, Hokkaido University, Nagoya University held a lecture and shared the author of a book on phase separation and phase separation biology of lipid membranes (Chapter 24 "Phase separation and the future of lipid membranes" in "Overview of phase separation biology" edited by Kentaro Shiraki). The first person to study phase separation of biological molecules is Professor Kentaro Shiraki, Department of Physical Engineering, University of Tsukuba. During this period, new types of "droplets" and "aggregates" of structures for liquid-liquid phase separation of biological molecules were learned. A kind of fatty acid, such as fatty acid, fatty acid The phenomenon itself is the 2014 annual report of the United Nations.(NaOL-NaCl system) shows that when NaOL is added to the medium, the radius of the solution is changed, and when NaOL is added to the medium, the radius of the solution is changed. When the radius is large, the viscosity increases. The results of the preliminary investigation show that the thermal stability of the organic acid molecules is improved.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Design, Preparation ,and Evaluation of Bioactive Nanomaterials Aiming at Control of Phase separation of Plasma Membrane

旨在控制质膜相分离的生物活性纳米材料的设计、制备和评价

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kim;H.; Nobeyama;T.; Honda;S.; Yasuda;K.; Morone;N.; and Murakami;T.;延山知弘;延山知弘
通讯作者：
延山知弘

生物活性ナノ材料による脂質膜相分離と膜組成の制御技術の開発

利用生物活性纳米材料开发脂质膜相分离和膜成分控制技术

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomohiro Nobeyama;Hyungjin Kim;Kazuki Shigyo;Hirotaka Nakatsuji;Hiroshi Sugiyama;Naoko Kawamura;Hiromune Ando;Tatsuya Murakami;延山知弘
通讯作者：
延山知弘

Membrane fusogenic high-density lipoprotein nanoparticles

DOI：
10.1016/j.bbamem.2019.06.007
发表时间：
2019-10-01
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES
影响因子：
3.4
作者：
Kim, Hyungjin;Nobeyama, Tomohiro;Murakami, Tatsuya
通讯作者：
Murakami, Tatsuya

Design and Evaluation of Bioactive Nanomaterials toward Control of Physical Properties of Plasma Membrane

控制质膜物理性质的生物活性纳米材料的设计和评估

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomohiro Nobeyama;Hyungjin Kim;Kazuki Shigyo;Hirotaka Nakatsuji;Hiroshi Sugiyama;Naoko Kawamura;Hiromune Ando;Tatsuya Murakami
通讯作者：
Tatsuya Murakami

(分担執筆）第24章「脂質膜の相分離とその未来」（白木賢太郎編「相分離生物学の全貌」内）

（合着）第24章“脂质膜的相分离及其未来”（白木健太郎主编的《相分离生物学全貌》）