生体膜における脂質ラフト―その存在の分光探索

生物膜中的脂筏——对其存在的光谱探索

• 批准号: 22H02038
• 负责人: 岩田 耕一
• 金额: $ 11.65万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02038/
• 关键词: 生体膜; ラフト構造; 時間分解分光法

本研究課題の目的は，先端的分光法を利用して生体膜および人工脂質二重膜の構造と特性を解明することである．生物の生存にとって必要不可欠な生化学反応の多くが進行する脂質二重膜は水中に形成された油の膜であり，その厚さは約5ナノメートルでしかない．化学反応の場としては特異な環境といえる脂質二重膜において膜構成分子がどのように会合しているかを実験的に解明し，構造と機能発現との相関について考察する．研究の初年度となる令和4年度には，生体膜と人工脂質二重膜の双方の脂質二重膜の粘度を実験によって評価した．溶液中の化学反応においては，溶液の粘度は化学反応の速度に大きな影響を与える．しかし，通常用いられる粘度の測定法では5ナノメートルの厚さしかない脂質二重膜の粘度を測定できない．そのために，けい光寿命が周囲の粘度を反映して変化することが知られているtrans-スチルベンあるいはその類縁化合物の4--[4ジメチルアミノスチリルピリジン（DASP）をプローブ分子として脂質二重膜に埋め込んで，これらの分子のけい光寿命をピコ秒時間分解けい光分光法によって測定した．得られたけい光寿命からプローブ分子近傍の粘度を推定した．生体膜の試料としては大腸菌外膜を用いた．培養した大腸菌の外膜に埋め込んだプローブ分子のピコ秒時間分解けい光スペクトルを測定した．この実験から，大腸菌外膜は温度上昇とともに柔軟性を失うことが示唆された．人工脂質二重膜の試料としては，大きさが数マイクロメートルのベシクルを用いた．ベシクルを構成する脂質としてDOPC，DMPCおよびDPPCなどを用いた．調製した脂質二重膜ベシクルをスライドガラス上に保持して，ベシクル中の特定の位置からのけい光をピコ秒時間分解測定した．この実験からは，ベシクル脂質二重膜の粘度が時間の経過とともに大きく揺らぐことを示唆する結果を得た．

The purpose of this research topic の は, apex of spectrometry を using し て raw body membrane お よ び と の bilayer lipid double membrane structure features を interpret す る こ と で あ る. Biological の survival に と っ て need not owe な biochemistry anti 応 の more く が for す る に は lipid double membrane water formed さ れ の た oil membrane で あ り, そ の thick さ は about 5 ナ ノ メ ー ト ル で し か な い. Chemical anti 応 の field と し て は specific な environment と い え る double membrane lipid に お い て membrane composition molecules が ど の よ う meet に し て い る か を be 験 of に interpret し, function of tectonic と 発 now と の phase masato に つ い て investigation す る. Early research の annual と な る make and 4 year に は, living body membrane と の の both lipid bilayer lipid double membrane double membrane の viscosity を be 験 に よ っ て review 価 し た. The <s:1> chemical reaction in the solution is 応にお 応にお て て て, the viscosity of the solution is <s:1>, the chemical reaction is 応, the speed is に, and the large な な influence を and える. し か し, usually use い ら れ る の viscosity measurement で は 5 ナ ノ メ ー ト ル の thick さ し か な い double membrane lipid の を viscosity determination で き な い. そ の た め に, け い week life が light 囲 の viscosity を reflect し て variations change す る こ と が know ら れ て い る trans - ス チ ル ベ ン あ る い は そ の の class try compounds 4 - [4 ジ メ チ ル ア ミ ノ ス チ リ ル ピ リ ジ ン (DASP) を プ ロ ー ブ molecular と し て double membrane lipid に buried め 込 ん で, こ れ ら の molecular の け い light life を ピ コ seconds time breakdown け い light spectrometry に よ っ て determination し た. Have to ら れ た け い light life か ら プ ロ ー ブ molecular nearly alongside の viscosity を presumption し た. の try living body membrane material と し て は coliform を outer membrane with い た. Cultivate し た coliform の outer membrane に buried め 込 ん だ プ ロ ー ブ molecular の ピ コ seconds time breakdown け い light ス ペ ク ト ル を determination し た. こ の be 験 か ら, coliform outer membrane は temperature rise と と も に softness を lost う こ と が in stopping さ れ た. の bilayer lipid double membrane sample と し て は, big き さ が number マ イ ク ロ メ ー ト ル の ベ シ ク ル を with い た. ベ シ ク ル を constitute す る lipid と し て DOPC, DMPC お よ び DPPC な ど を with い た. Modulation し た double membrane lipid ベ シ ク ル を ス ラ イ ド ガ ラ ス に maintain し て, ベ シ ク ル の の specific position か ら の け い light を ピ コ seconds time determination of decomposition し た. こ の be 験 か ら は, ベ シ ク ル double membrane lipid の viscosity が time の 経 too と と も に big き く 揺 ら ぐ こ と を in stopping す た を る results.

项目成果

ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド(DTAC)およびドデシル硫酸ナトリウム(SDS)のミセル中に封入した3-メチルインドールの光イオン化と水和電子の観測

封装在十二烷基三甲基氯化铵 (DTAC) 和十二烷基硫酸钠 (SDS) 胶束中的 3-甲基吲哚的光电离和水合电子的观察

• 发表时间: 2022
• 作者: Goryo Shion;Iwata Koichi;Toshifumi Mori;村野由羽，豊島遼，近藤寛;岩田 耕一;森俊文;眞鍋龍ノ介，豊島遼，近藤寛;御領 紫苑，岩田 耕一
• 通讯作者: 御領 紫苑，岩田 耕一

時間分解分光法を使って生体膜の物性を評価する

使用时间分辨光谱评估生物膜的物理特性

• 发表时间: 2023
• 作者: Goryo Shion;Iwata Koichi;Toshifumi Mori;村野由羽，豊島遼，近藤寛;岩田 耕一
• 通讯作者: 岩田 耕一

Photoionization of 3-Methylindole Embedded in Sodium Dodecyl Sulfate and Dodecyltrimethylammonium Chloride Micelles: Migration of Electrons Generated in Micelle Cores and Their Solvation in Outside Water

嵌入十二烷基硫酸钠和十二烷基三甲基氯化铵胶束中的 3-甲基吲哚的光电离：胶束核心中产生的电子的迁移及其在外部水中的溶剂化

• DOI: 10.1021/acs.jpclett.2c03799
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry Letters
• 作者: Goryo Shion;Iwata Koichi
• 通讯作者: Iwata Koichi

7-デヒドロコレステロールの励起状態ダイナミクス ピコ秒時間分解ラマン分光測定

7-脱氢胆固醇的激发态动力学皮秒时间分辨拉曼光谱测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Yu Murano;Ryo Toyoshima;Shinsuke Eguchi;Hiroshi Kondoh;鈴木 梨沙，時田 司，高門 輝，岩田 耕一
• 通讯作者: 鈴木 梨沙，時田 司，高門 輝，岩田 耕一

ピコ秒時間分解ラマン分光法およびフェムト秒時間分解可視吸収分光法によって観測した7-デヒドロコレステロールの励起状態ダイナミクス

皮秒时间分辨拉曼光谱和飞秒时间分辨可见吸收光谱观察7-脱氢胆固醇的激发态动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木 梨沙，時田 司，御領 紫苑，高門 輝，岩田 耕一