脂質キュービック相の高分子化による構造安定化と膜タンパク質との複合化

通过脂质立方相聚合和与膜蛋白络合实现结构稳定

• 批准号: 21K14478
• 负责人: 尾本 賢一郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14478/
• 关键词: 脂質キュービック相; 有機-無機ハイブリッド; リオトロピック液晶; 超分子化学; 膜タンパク質

膜タンパク質を天然の状態のまま取り込めるバルク材料として脂質二分子膜と水チャネルからなるリオトロピック液晶「脂質キュービック相」が注目されている。本研究課題では、脂質キュービック相の脂質二分子膜に高分子架橋を施すことで、さまざまな温度・含水条件でもそのナノ構造を保持可能な、高分子性のバルク材料「架橋脂質キュービック相」を開発し、その膜タンパク質固定化媒体としての活用可能性の追求を目標としている。2021年度はまず、架橋脂質キュービック相を構築するための人工脂質として、親水性末端に架橋部位としてアルコキシシリル基を有する有機ケイ素脂質の設計・合成を実施した。次いで、合成した有機ケイ素脂質が示す重合反応についてサイズ排除クロマトグラフィー及び質量分析を用いて評価を行った。結果として、含水条件におけるゾル-ゲルにより脂質分子間のシロキサン架橋が進行することで、脂質オリゴマーを形成可能であることが確認された。さらに、含水条件において有機ケイ素脂質が構築するナノ構造について、偏光顕微鏡観察と小角エックス線散乱測定を用いて詳細に評価を行った。結果として、有機ケイ素脂質がラメラ相やキュービック相をはじめとしたさまざまな液晶構造を、時間発展的に形成することを明らかにした。以上の結果は、合成した有機ケイ素脂質が、本研究が目指す「架橋脂質キュービック相」を形成するための有効な構成要素として機能しうることを示唆する。

Membrane タ ン パ ク qualitative を natural state の の ま ま take り 込 め る バ ル ク material と し て と lipid second molecular membrane water チ ャ ネ ル か ら な る リ オ ト ロ ピ ッ ク LCD "lipid キ ュ ー ビ ッ ク phase" が attention さ れ て い る. This research topic で は, lipids キ ュ ー ビ ッ の lipid second molecular membrane に ク phase polymer bridging を shi す こ と で, さ ま ざ ま な conditions of temperature, water cut で も そ の ナ ノ tectonic を may keep な, polymer の バ ル ク material "bridging lipid キ ュ ー ビ ッ ク phase" を open 発 し, そ の membrane タ ン パ ク mass media と immobilized し て の use possibility の を goal Youdaoplaceholder0 て て る る. 2021 は ま ず, bridging lipid キ ュ ー ビ ッ ク phase を build す る た め の artificial lipid と し て, hydrophilic end に bridge site と し て ア ル コ キ シ シ リ ル を has an す る organic ケ lipid の イ element design, synthesis を be applied し た. Time い で, synthetic し た organic ケ イ element lipid が す overlap in the 応 に つ い て サ イ ズ exclude ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー and を び quality analysis with い て review 価 を line っ た. Results と し て, water conditions に お け る ゾ ル - ゲ ル に よ り lipid molecules between の シ ロ キ サ ン bridge to す が る こ と で, lipids オ リ ゴ マ ー を form may で あ る こ と が confirm さ れ た. さ ら に, water conditions に お い て organic ケ イ element lipid が build す る ナ ノ tectonic に つ い て, polarized 顕 micromirror 観 examine と small Angle エ ッ ク ス line messy を measure い て に detailed review 価 を line っ た. Results と し て, organic ケ イ element lipid が ラ メ ラ phase や キ ュ ー ビ ッ ク phase を は じ め と し た さ ま ざ ま な を liquid crystal structure, time 発 に form す る こ と を Ming ら か に し た. の above results は, synthetic し た organic ケ イ lipid が, this study が refers す "bridging lipid キ ュ ー ビ ッ ク phase" を form す る た め の is sharper な elements と し て function し う る こ と を in stopping す る.

项目成果

長鎖アルキル鎖を有する配位高分子結晶の構築と異方的伸縮運動

长烷基链配位聚合物晶体的构建及各向异性拉伸运动

• 发表时间: 2021
• 作者: 青山 翔太;尾本 賢一郎;Tomasz Galica;西堀 英治;Rapenne Gwenael
• 通讯作者: Rapenne Gwenael

Formation of lipid cubic phase by organic-inorganic hybrid lipid

有机-无机杂化脂质形成脂质立方相

• 发表时间: 2021
• 作者: Miki Kariya;Kenichiro Omoto;Kazuma Yasuhara;Yugo Hayashi;Hironari Kamikubo;Gwenael Rapenne
• 通讯作者: Gwenael Rapenne

長鎖アルキルを有する層状配位高分子の構築と結晶形状変化

长烷基链层状配位聚合物的构建及晶形变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 青山 翔太;尾本 賢一郎;Tomasz Galica;西堀 英治;Rapenne Gwenael
• 通讯作者: Rapenne Gwenael