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外来物質との相互作用や外場による生体膜のトポロジー変化のダイナミクスとメカニズム

由于与外来物质和外部场的相互作用而引起的生物膜拓扑变化的动力学和机制

基本信息

批准号：
19031011
负责人：
山崎昌一
金额：
$ 7.81万
依托单位：
Shizuoka University
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

1. 抗菌ペプチド-マガイニン2の脂質膜中でのポア形成のメカニズムを解明するために、脂質膜の表面電荷密度がポア形成に与える効果を単一巨大リポソーム(GUV)法により研究した。負電荷を持つジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)とジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)の混合膜のGUVを作成し、膜内でのDOPG濃度を変えることにより、GUV膜の表面電荷密度を制御した。ポア形成の速度定数K_pを求めた結果、同じ速度定数になる水溶液中のマガイニン2の濃度は膜の表面電荷密度が小さくなるにつれて、大きく増大した。蛍光分光光法と静電相互作用の理論を用いてマガイニン2の脂質膜への結合定数を求め(30%DOPGと40%DOPGのGUVのみ)、脂質膜界面に結合したマガイニン2の濃度(膜界面におけるマガイニン2と脂質のモル比)X_bを求めることに成功した。それを用いて上記の実験結果の水溶液中のマガイニン2濃度をX_bに変換したところ、膜の表面電荷密度にかかわらず、X_b=60-70mmol/molところから急激にK_pが増大することがわかった。このことは、X_bがポア形成に重要な役割を果たすことを示す。2. pHを低くすることによる20%ジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)/80%モノオレイン(MO)膜の一枚膜のリポソーム(LUV)からキュービック相への構造転移のメカニズムを解明するために、20%DOPS/MO-LUV間の膜融合が起こるかどうかを蛍光のエネルギー移動法を用いて研究した。その結果、pH2.7以下の酸性条件下では、10-15分程度でLUV間の脂質の混合が起こり、膜融合が起こることがわかった。この結果は、20%DOPS/MO-LUVが低いpHでキュービック相に構造転移を起こすときに、まずLUV間の膜融合が起こっていることを示している。

1. To understand the mechanism of pore formation in the lipid membrane of the antibacterial peptide-IN2, the effect of pore formation on the surface charge density of the lipid membrane was studied using a single giant pore (GUV) method. The negative charge is maintained in the GUV of the mixed film of DOPG and DOPC, and the surface charge density of the GUV film is controlled by changing the DOPG concentration in the film. The surface charge density of the film formed by the concentration of P2 in aqueous solution increases with increasing velocity. The binding constant of lipid membrane 2 (30%DOPG and 40%DOPG and GUV), the binding constant of lipid membrane 2 (membrane interface ratio)X_b were successfully calculated by optical spectroscopy and electrostatic interaction theory. The concentration of K2 in aqueous solution changed with X_b, and the surface charge density of the film increased with X_b=60-70mmol/mol. This is the first time I've ever seen a woman. 2. The structural transition of a film from DOPS to MO (MO) was studied by the LUV method. The structural transition of a film from DOPS to MO was studied by the LUV method. Results: Under acidic conditions below pH 2.7, lipid mixing between LUV and membrane fusion begins at 10-15 minutes. The results show that the structural shift between low pH and MO-LUV and the membrane fusion between low pH and MO-LUV are initiated.

项目成果

期刊论文数量（56）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

低いpHが誘起する生体膜のリボソームからキュービック相への構造転移

低pH诱导生物膜中从核糖体到立方相的结构转变

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Tamba;et. al.;Yasuyuki Inaoka et al.;Yukihiro Tamba et al.;Tadanao Ito et al.;山崎昌一;丹波之宏;Masahito Yamazaki;Yukihiro Tamba;Masahito Yamazaki;Yukihiro Tamba;Yuko Saga;Haruna Miyazawa;Masahito Yamazaki;山崎昌一
通讯作者：
山崎昌一

エピガロカテキンガレートが誘起するPC-GUVの破裂に対するコレステロールの効果

胆固醇对表没食子儿茶素没食子酸酯诱导的 PC-GUV 破裂的影响

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Tamba;et. al.;Yasuyuki Inaoka et al.;Yukihiro Tamba et al.;Tadanao Ito et al.;山崎昌一;丹波之宏;Masahito Yamazaki;Yukihiro Tamba;Masahito Yamazaki;Yukihiro Tamba;Yuko Saga;Haruna Miyazawa;Masahito Yamazaki;山崎昌一;丹波之宏;有山弘高;大場進也
通讯作者：
大場進也

Direct Observation of the Flip-Flop of Oleic Acid and Growth of Single GUVs of Phosphatidylcholine Membranes

直接观察油酸的触发器和磷脂酰胆碱膜上单个 GUV 的生长