流束を選択律とする平衡・非平衡自己組織化機構の理解

まず、分子自己組織化系では外部からのAβmon供給が可能な実験系を構築し、実験的に制御可能なAβmon流束がAβ線維化に及ぼす影響を検証した。その結果、外部からの流束が無い閉鎖系と比較し、外部からの流束のある開放系はAβ線維化、脂質との複合化、平面二重膜に対する活性などに有意差が生じることが確認された。まず線維化においては速度論的な差が確認された。閉鎖系では24時間経過後に観測される凝集体はほぼ10 um^2未満の微小なものであるのに対し、開放系では24時間後には30％以上が10 um^2を超える凝集体へと成長していた。更に、その凝集体のAβ/脂質も閉鎖系と開放系とでは異なっており、開放系ではAb組成の高い凝集体が形成していた。また、脂質膜との相互作用の一種であるdetergent効果にも差が生じていた。閉鎖系では直径数 um程度のポアを形成させるマクロなdetergent効果を発言したのに対し、開放系では蛍光顕微鏡の空間分解能未満の微視的なポアを形成させるdetergent効果を発動させていた。さらに、detergent効果により脱離したAβ/脂質複合体が脂質二重膜に再付着した積層構造が観測されたが、その積層楮におけるAβ/脂質も閉鎖系・開放系とでは異なっており、開放系の方がAβ組成が高いことが確認された。すなわち、脂質膜とAβとの相互作用によって進行するdetergent効果において、膜内でのＡβ-脂質会合体の最安定構造が閉鎖系と開放系とでは異なっていることが示唆された。更に、反応拡散系においては物質流束を変動させることによる自己組織化の空間周期特性の遷移現象を実験的に捉えることに成功し、更に、その遷移現象がエントロピー生成速度の高い自己組織化を選択する選択律が働いていることを明確化することに成功した。

まず、分子自己組織化系では外部からのAβmon供給が可能な実験系を構築し、実験的に制御可能なAβmon流束がAβ線維化に及ぼす影響を検証した。その結果、外部からの流束が無い閉鎖系と比較し、外部からの流束のある開放系はAβ線維化、脂質との複合化、平面二重膜に対する活性などに有意差が生じることが確認された。まず線維化においては速度論的な差が確認された。閉鎖系では24時間経過後に観測される凝集体はほぼ10 um^2未満の微小なものであるのに対し、開放系では24時間後には30％以上が10 um^2を超える凝集体へと成長していた。更に、その凝集体のAβ/脂質も閉鎖系と開放系とでは異なっており、開放系ではAb組成の高い凝集体が形成していた。また、脂質膜との相互作用の一種であるdetergent効果にも差が生じていた。閉鎖系では直径数 um程度のポアを形成させるマクロなdetergent効果を発言したのに対し、開放系では蛍光顕微鏡の空間分解能未満の微視的なポアを形成させるdetergent効果を発動させていた。さらに、detergent効果により脱離したAβ/脂質複合体が脂質二重膜に再付着した積層構造が観測されたが、その積層楮におけるAβ/脂質も閉鎖系・開放系とでは異なっており、開放系の方がAβ組成が高いことが確認された。すなわち、脂質膜とAβとの相互作用によって進行するdetergent効果において、膜内でのＡβ-脂質会合体の最安定構造が閉鎖系と開放系とでは異なっていることが示唆された。更に、反応拡散系においては物質流束を変動させることによる自己組織化の空間周期特性の遷移現象を実験的に捉えることに成功し、更に、その遷移現象がエントロピー生成速度の高い自己組織化を選択する選択律が働いていることを明確化することに成功した。