生体・人工レセプターのシグナル増幅機能に基づく高感度センシング膜の基本設計

基于生物和人工受体信号放大功能的高灵敏传感膜的基本设计

• 批准号: 04205001
• 负责人: 梅澤 喜夫
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205001/
• 关键词: イオンチャンネル; 能動輸送; 脂質二分子膜; Langmuir-Blodgett膜; シクロデキストリン; グルコース共輸送たんぱく; Na^+,K^+-ATPase; 化学センサー

人工系,生体系からの両面アプローチにより,選択的な分子認識に伴う,新規シグナル変換増幅機能を備えた生体機能膜を開発した.明確なチャンネル構造を持ち長鎖アルキル型β-シクロデキストリンを用いて,有機ゲスト分子によるチャンネル入口のブロックによる透過性制御の可能性について検討し,長鎖アルキル型シクロデキストリン単分子膜において,分子内チャンネルの入口をゲストにより直接ブロックすることにより,分子透過性の制御が可能であることが証明した.能動輸送に基づく増幅機能膜として,モルモット小腸刷子縁膜から単離,精製したNa_+/D-グルコース共輸送蛋白を,単分子膜貼り合わせ法により作製した平面脂質二分子膜に包埋することに成功し,10^<-9>MのD-グルコースの化学センシングに応用した.また,生体Na^+ポンプであるNa^+,K^+-ATPaseを豚腎臓より抽出,精製し,それを平面脂質二分子膜に包埋することによって,μMレベルのATPイオンに電位応答するセンサーを開発した.さらに,人工液膜を用いるuphill輸送の輸送時間(従来は時間のオーダー)を数分のオーダーに短縮するための基礎検討を行った.輸送の平衡到達時間を短縮するためには,受容槽の体積,液膜の面積及び駆動エネルギーの大きさを最適化する必要があることを明らかにし,それらを基礎として,数分で輸送平衡に到達するuphill輸送系を構築した.また,uphill輸送により神経伝達物質カテコールアミンを選択的に完全(100%)濃縮できる人工液体膜を開発した.

Artificial system, biological system, molecular recognition of selected molecules, new regulation, amplitude conversion function, preparation of biological functional membrane development. The possibility of permeability control is discussed in detail. The structure of the organic molecule is long locked. Molecular permeability control is possible. The membrane of active transport substrate was prepared successfully by the method of membrane bonding. The membrane was isolated, purified and Na +/D-co-transport protein <-9>was prepared successfully by the method of membrane bonding. The Na^+,K^+-ATPase in vivo was extracted, purified, and embedded in a planar lipid membrane. In this paper, artificial liquid membrane in the uphill transport time (time to return), a number of minutes to shorten the basic discussion. To shorten the delivery equilibrium arrival time, it is necessary to optimize the volume of the receiving tank, the area of the liquid film, and the size of the conveying system. In addition, the uphill transport system is designed to deliver a fully (100%) concentrated artificial liquid membrane.

项目成果

小田嶋 和徳: "分子認識界面を基礎とするセンシング化学" 電気化学および工業物理化学. 60. 14-21 (1992)

Kazunori Odashima：“基于分子识别接口的传感化学”电化学和工业物理化学 60. 14-21 (1992)。

K.Odashima: "Voltammetric Study on a Condensed Monolayer of Long Alkyl Cyclodextrin Derivativy as a Channel Mimetic Sensing Membrane" Anal.Chem.(1993)

K.Odashima：“长烷基环糊精衍生物稠合单层作为通道模拟传感膜的伏安研究”Anal.Chem.(1993)

Y.Adachi: "Na_+,K_+-ATPase-Based Bilayer Lipid Membrane Sensor for Adenosine 5'-Triphosphate" Anal.Chim.Acta. (1993)

Y.Adachi：“基于 Na_,K_-ATP 酶的双层脂质膜传感器，用于 5-三磷酸腺苷”Anal.Chim.Acta。

M.Sugawara: "Bffect of the Membrane Surface Charge on the Host-Guest Complex of Valinomycin in a Synthetic Lipid Monolayer at the Air-Water Interface" Langmuir. 8. 609-612 (1992)

M.Sukawara：“膜表面电荷对空气-水界面合成脂质单层中缬氨霉素主客体复合物的影响”Langmuir。

N.Sugao: "Na^+/D-Glucose Cotransporter Based Bilayer Lipid Membrane Sensor for D-Glucose" Anal.Chem.(1993)

N.Sugao：“基于 Na^/D-葡萄糖协同转运蛋白的双层脂质膜传感器，用于 D-葡萄糖”Anal.Chem.(1993)