二本鎖脂質分子の膜内での化学合成によって誘起される膜の形態変化に関する研究

膜内化学合成双链脂质分子引起的膜形态变化研究

基本信息

批准号：
18659006
负责人：
国嶋崇隆
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kobe Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

膜融合と言う基本的な生命現象を,酵素や融合タンパクなどの生体由来物質を一切使用せず,完全な化学反応だけで引き起こすことを計画実施した.開発を目指すシステムは,融合の分子機構解明や新しい薬物送達システムの構築などに役立つ技術を提供するものと期待できる.今年度は前年度の成果に基づいて主に共焦点レーザー顕微鏡を用いて膜の形態変化について研究を実施し,以下のような成果を得た.(1)まず初めに生成系の膜の物性解明を目的として以下のような実験を行った.すなわち生成物となる擬似セラミドとレシチンの割合を種々変えて,薄膜法によって形成された多重膜を超音波処理したとき生成する1枚膜ベシクルの大きさあるいは分子集合体の形態を観察した.その結果,擬似セラミドの割合とベシクルのサイズとの間に相関性が見られることが分かった.このことは臨界充填パラメータの大きな脂質を含むほどサイズの大きなベシクルが安定になることを示しており,当初の予想通り,反応によって誘起される曲率変化が膜融合の起動力であることが示唆された.また,擬似セラミドの割合を大きくすると膜がその形態を保てなくなることが明らかとなった.(2)上記で得られた知見に基づき,融合に最適な脂質割合において擬似セラミド合成によって引き起こされる膜の形態変化を検討した。その結果,対照群と比べ3時間で数μmの大きなサイズのベシクルが数多く生成することが観察された.反応時間を更に延長すると20μm以上の長さの棒状の膜が生成した。球状ではない形態の膜の生成理由として使用している擬似セラミド分子に固有の現象かあるいは内水相の容積減少によるものかは今後の検討課題であるものの,元来,神経細胞にセラミド型の脂質が多いことが知られている点で,前者に起因するものであればこの形態変化は非常に興味深い.

该计划是通过完整的化学反应触发称为膜融合的基本生命现象，而无需使用任何生物物质，例如酶或融合蛋白。旨在开发的系统有望提供用于阐明融合和建立新药物输送系统的分子机制有用的技术。今年，根据上一年的结果，我们对主要使用共聚焦激光显微镜的膜形态进行了研究，并实现了以下结果：（1）首先，我们进行了以下实验，以阐明生产系统膜的物理特性。换句话说，是产物的假陶瓷和卵磷脂的比率以各种方式改变，并且对通过薄膜方法形成的多种膜进行了超声处理。当观察到产生的单层囊泡的大小或分子组件的形态时。结果，我们发现伪陶瓷的比例与囊泡的大小之间观察到了相关性。这表明，随着具有关键填料参数的脂质，囊泡的大小越大，并且正如最初预测的那样，建议反应引起的曲率变化是膜融合的触发力。还发现，增加伪陶瓷的比例可防止膜保持其形态。（2）基于上述发现，我们研究了由假陶瓷合成在脂质比以最佳融合的脂质比下引起的膜的形态。结果，观察到与对照组相比，许多大囊泡在3小时内产生了几个大囊泡。当反应时间进一步扩展时，形成了20μm或更长时间的棒状膜。尽管这是一个话题，要考虑这是否是伪酰胺分子所固有的现象，该现象被用作形成非膜形式的原因，还是内部水相的减少，但众所周知，神经元在ceramide-type lipids中富裕，因此以前的摩尔语中很有趣，因此很有趣。