人工細胞における水やペプチドの膜透過性の解析および機能性人工細胞の構築の研究

人工细胞中水和肽的膜通透性分析及功能性人工细胞的构建研究

• 批准号: 20034023
• 负责人: 山崎 昌一
• 金额: $ 4.67万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20034023/
• 关键词: 生物物理学; ナノバイオ; 生体膜; 巨大リポソーム(GUV); 単一GUV法; 物質の膜透過性; 抗菌ペプチド; ポア形成; 一分子計測; 膜透過性ペプチド; 水の膜透過係数; アクアポリン; 人工細胞

我々はすでに単一巨大リボソーム(GUV)法を用いて、抗菌ペプチドのマガイニン2が脂質膜中にポア(小さな孔)を形成してリポソーム内の物質の膜透過性を増大する現象を研究し、ポア形成の速度定数などの導出に成功している。このポア形成のキネティックパスウエイを解明するために、種々の大きさの蛍光プローブを含む50%ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)/50%ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)-GUVとマガイニン2の相互作用を研究し、蛍光プローブの漏れの速度の解析からマガイニン2が形成するポアの大きさの評価やポアの大きさの時間変化を研究した。カルセインの場合であれば100%の漏れが起こる濃度のマガイニン2を用いたときに、蛍光プローブのTexas-Red dextran 40kやFITC-BSAの場合は一過性(10秒以下)の急速な少量(全体の10-20%)の漏れしか誘起されなかった。一方、マガイニン2が誘起するTexas-Red dextran 10kやTexas-Red dextran 3kの漏れは2相性を示した。つまり初期の一過性の急速な少量の漏れとそれに続く遅い漏れが観察された。GUV内部の蛍光強度の対数の時間変化の解析から、それぞれの蛍光プローブの漏れに対して、初期状態の漏れの速度定数と最終的な定常状態の漏れの速度定数を求めることができた。これらの結果は、マガイニン2は最初脂質膜に大きなポアを一過的にあけるが、その後ポアの半径は時間とともに小さくなり、最終的には安定な小さな半径のポアに変化することを示している。以上の結果は、マガイニン2の脂質膜中でのポア形成のキネティックパスウエイに関する初めての情報を与える。以上の結果に基づいて、マガイニン2のポア形成の新しいメカニズムを提案した。

We have successfully studied the phenomenon of increasing membrane permeability of substances in lipid membranes by using the GUV method. Study on the Interaction between GUV and GUV in the Field of Optical Communication (DOPG)/50% DOPG/DOPC (DOPC) The analysis of the speed of light leakage and the time variation of light leakage are studied. In the case of FITC BSA, the leakage of 100% of the total concentration of TEXAS-Red dextran 40k or FITC BSA is transient (less than 10 seconds) and rapid (10-20% of the total). One side, two side, two A small amount of leakage occurred in the early stage of the accident. The analysis of the time variation of the intensity of the light inside the GUV is based on the calculation of the speed of the leakage in the initial state and the speed of the leakage in the final steady state. The result is that the initial lipid membrane has a large radius and a small radius, and the final lipid membrane has a small radius and a small radius. The above results show that the formation of lipid molecules in the lipid membrane is related to the formation of lipid molecules. The above results are based on the proposal of the formation of a new system.

项目成果

Mechanism of Subcritical Pore Formation in Charged Lipid Vesicles Induced by Antimicrobial Peptides

抗菌肽诱导带电脂质囊泡亚临界孔形成机制

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Yoshitani;et.al.;M. Yamazaki;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;M.Yamazaki;M.Yamazaki;Y.Tamba;M.Yamazaki;H.Ariyama;V.Levadny
• 通讯作者: V.Levadny

Peptide/Protein-Induced Pore Formation in Lipid Membranes : the Single GUV Method Study (招待講演)

脂膜中肽/蛋白质诱导的孔形成：单一 GUV 方法研究（特邀报告）

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Yoshitani;et.al.;M. Yamazaki;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;M.Yamazaki;M.Yamazaki;Y.Tamba;M.Yamazaki;H.Ariyama;V.Levadny;Masahito Yamazaki;山崎昌一;丹波之宏;山崎昌一;有山弘高;山崎昌一;Masahito Yamazaki
• 通讯作者: Masahito Yamazaki

Reversible Low pH-Induced Phase Transition between Bilayer Membrane and Bicontiuous Cubic Phase in DOPS/MO membranes

DOPS/MO 膜中双层膜和双连续立方相之间的可逆低 pH 诱导相变

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Yoshitani;et.al.;M. Yamazaki;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;M.Yamazaki;M.Yamazaki;Y.Tamba;M.Yamazaki;H.Ariyama;V.Levadny;Masahito Yamazaki;山崎昌一;丹波之宏;山崎昌一;有山弘高;山崎昌一;Masahito Yamazaki;山崎昌一;山崎昌一;Masahito Yamazaki;Yuko Saga;Haruna Miyazawa
• 通讯作者: Haruna Miyazawa

生体膜のトポロジー変化のダイナミクスとメカニズム

生物膜拓扑变化的动力学和机制

• 发表时间: 2010
• 作者: Takashi Tokuda;Jun Ohta;and Kiyomi Kakiuchi;Hiroyuki Okamoto;山崎昌一
• 通讯作者: 山崎昌一

抗菌性ペプチドーマガイニン2のポア形成と膜界面におけるペプチド濃度の相関

抗菌肽magainin 2的孔形成与膜界面肽浓度的相关性

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Yoshitani;et.al.;M. Yamazaki;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;山崎昌一;M.Yamazaki;M.Yamazaki;Y.Tamba;M.Yamazaki;H.Ariyama;V.Levadny;Masahito Yamazaki;山崎昌一;丹波之宏
• 通讯作者: 丹波之宏