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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18659006/
• 关键词: 膜融合; セラミド; 脱水縮合; スフィンゴシン; リポソーム; 脂質合成

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.

Membrane fusion と を う basic な life phenomenon, enzyme や fusion タ ン パ ク な ど の body origin raw material を all use せ ず, completely な chemical anti 応 だ け で lead き up こ す こ と を plan be applied し た. Open 発 を refers す シ ス テ ム は, fusion の molecular agencies interpret や new し い 薬 content delivery シ ス テ ム の build な ど set つ に service technical を す る も の と expect で き る. Our annual の results before は に base づ い て main に total focus レ ー ザ ー 顕 micromirror を with い の て membrane morphology variations に つ い て research を be し, the following の よ う た を な results. (1) ま ず early め に generated の is の membrane property interpret を purpose と し て following の よ う な be 験 を line っ た. す な わ ち products と な る quasi セ ラ ミ ド と レ シ チ ン の cut Close を kind 々 - え て, membrane process に よ っ て form さ れ た multiple membrane を ultrasound 処 Richard し た と き generated す る one membrane ベ シ ク ル の big き さ あ る い は の form molecular assembly を 観 examine し た. そ の results, quasi セ ラ ミ ド の cut close と ベ シ ク ル の サ イ ズ と の masato sex が に phase between ら れ る こ と が points か っ た. こ の こ と は critical filling パ ラ メ ー タ の big き な lipid を containing む ほ ど サ イ ズ の big き な ベ シ ク ル が settle に な る こ と を shown し て お り, original の to think り, anti 応 に よ っ て induced さ れ る curvature variations change が の membrane fusion power で あ る こ と が in stopping さ れ た. ま た, quasi セ ラ ミ ド の cut close を big き く す る と membrane が そ の form を bartender て な く な る こ と が ら か と な っ た. (2) written で have ら れ た knowledge に base づ き, fusion に optimum な lipid cut close に お い て quasi セ ラ ミ ド synthetic に よ っ て lead き up こ さ れ の る membrane morphology variations を beg し 検 た. そ の results, according to the group of seaborne と で than べ 3 time several microns の big き な サ イ ズ の ベ シ ク ル が more く generated す る こ と が 観 examine さ れ た. The reverse 応 time を is further に extended すると by more than 20μm, the <s:1> long さ rod-shaped <e:1> film が generates た た. Globular で は な い form の membrane の generated reason と し て use し て い る quasi セ ラ ミ ド molecular に inherent の phenomenon か あ る い の は the internal phase volume に よ る も の か は future の 検 for subject で あ る も の の, yuan, god 経 cells に セ ラ ミ type ド more than の lipid が い こ と が know ら れ て い で る points, the former に cause す る も の で あ れ ば こ の form The transformation of に is very interesting に.

项目成果

界面を反応場とする脱水縮合反応

以界面为反应位点的脱水缩合反应

• 发表时间: 2007
• 作者: 国嶋 崇隆;M.Kunishima et al.;国嶋 崇隆;国嶋 崇隆
• 通讯作者: 国嶋 崇隆

化学フロンティア19創薬をめざす有機合成最前線, 宍戸宏造, 新藤充編策1章トリアジン誘導体を用いた脱水縮合反応

Chemical Frontier 19 Frontiers of Organic Synthesis for Drug Discovery，由 Kozo Shishido 和 Mitsuru Shindo 编辑 第 1 章使用三嗪衍生物的脱水缩合反应

• 发表时间: 2007
• 作者: 国嶋 崇隆;M.Kunishima et al.;国嶋 崇隆;国嶋 崇隆;国嶋 崇隆(分担執筆)
• 通讯作者: 国嶋 崇隆(分担執筆)

反応場の特性を基盤とする反応制御と実用的試薬の開発研究

基于反应场特点的反应控制及实用试剂研发

• 发表时间: 2008
• 期刊: 薬誌 Vol.128
• 作者: 宇野公之;森田早紀子;辻本景英;江川真文;山下沢;青山浩;Masahito Ochiai;Jun Hosogi;国嶋崇隆
• 通讯作者: 国嶋崇隆

Spontaneous membrane fusion induced by chemical formation of ceramides in a lipid bilayer

• DOI: 10.1021/ja0652969
• 发表时间: 2006-11-15
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Kunishima, Munetaka;Tokaji, Masafumi;Tani, Shohei
• 通讯作者: Tani, Shohei

生体分子を標的とする特異的アミド化反応

针对生物分子的特异性酰胺化反应

• 发表时间: 2008
• 作者: 国嶋 崇隆;M.Kunishima et al.;国嶋 崇隆
• 通讯作者: 国嶋 崇隆