両親媒性分子を用いた人工複製系の構築

使用两亲性分子构建人工复制系统

• 批准号: 02J08289
• 负责人: 豊田 太郎
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08289/
• 关键词: 両親媒性分子; ベシクル; 人工複製系; 光学顕微鏡; フローサイトメトリー

両親媒性分子が水中で自発的に形成する袋状の二分子膜をベシクルと呼ぶ。本研究では、「構成分子の前駆体をベシクルに供与すると、前駆体がベシクル膜内で反応し、新たにベシクル構成分子が生成する結果、ベシクルが増殖する」という反応システムの構築とそのダイナミクスの解析を目指している。このような反応系は、ベシクル型人工複製系と位置づけることができる。前年度において、蛍光発色型の触媒分子を含むベシクル型人工複製系の自己複製反応の過程を蛍光顕微鏡下で観測すると、触媒分子は分裂したベシクルに分配されることが明らかになっている。また、ベシクル型人工複製系についての統計解析を目指して、光散乱型フローサイトメトリーによるベシクルのダイナミクスを追跡するプロトコルを確立してきた。最終年度では、以下の研究成果を挙げた。自己複製過程におけるベシクル1個あたりの触媒量の変化についてフローサイトメトリーにより分布の統計解析を行ったところ、はじめ触媒量の分布は広く分散していたが、自己複製反応を誘導すると、その分布が収束することを見出した。この結果により、自己複製反応により分裂したベシクルに分配された触媒が次の自己複製反応を決めるという、自己複製反応と触媒量の間に相互関係が満たされている中では、自己複製反応を繰り返すベシクルが集団の中で大多数を占めることが統計的に示唆された。以上の成果は、情報伝達物質を含まないにも関わらず、分子集合体としてのベシクル型人工複製系にはたらく"淘汰"という新しい現象の発見と言え、複雑系理論の研究者の関心を大いに引いている。

Two mesophilic molecules が in water で self-release に to form する bag-like spiroid bilayer membranes をベシ <s:1> と と ぶ ぶ. Before, this study で は "constituent molecules の 駆 body を ベ シ ク ル に す and supply る と, former 駆 が ベ シ ク ル で within membrane against 応 し, new た に ベ シ ク ル が constitute molecules generated す る results, ベ シ ク ル が raised colonization す る" と い う anti 応 シ ス テ ム の build と そ の ダ イ ナ ミ ク ス の parsing を refers し て い る. The <s:1> ような anti応 type of 応 and the ベシ <s:1> る type of <s:1> artificial replication is the と position づける とがで とがで とがで る る る る る る る る る. Before the annual に お い て, 蛍 を の 発 color type catalyst molecules containing む ベ シ ク ル type artificial copy is の himself against 応 の process を 蛍 optical 顕 microscopically で す 観 test る と, catalytic molecular は split し た ベ シ ク ル に distribution さ れ る こ と が Ming ら か に な っ て い る. ま た, ベ シ ク ル type artificial replication system に つ い て の statistical parsing を refers し て type, light scattered フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー に よ る ベ シ ク ル の ダ イ ナ ミ ク ス を tracing す る プ ロ ト コ ル を establish し て き た. The final year で で, and the following を挙げた research results を挙げた. Their replication process に お け る ベ シ ク ル 1 あ た り の catalyst amount の variations change に つ い て フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー に よ り distribution line の statistical parsing を っ た と こ ろ, は じ の め catalyst quantity distribution は hiroo く scattered し て い た が, copy the 応 を induced す る と, そ の distribution が 収 beam す る こ と を show the し た. こ の results に よ り, copy the 応 に よ り split し た ベ シ ク ル に distribution さ れ た catalyst が の his copy the 応 を definitely め る と い う, copy the 応 と に masato each other between catalyst quantity の が against た さ れ て い る in で は, copy the 応 を Qiao り return す ベ シ ク ル が set 団 の で most を of め る こ と が statistics に in stopping さ れ た. は, intelligence 伝 の results of above material を containing ま な い に も masato わ ら ず, molecular assembly と し て の ベ シ ク ル type artificial copy department に は た ら く "elimination" と い う new し い phenomenon の 発 see え と words, complex 雑 theory researchers の の masato heart を big い に lead い て い る.

项目成果

K.Shohda: "Direct Visualization of DNA Duplex Formation on the Surface of Giant Liposome"ChemBioChem. 4. 778-781 (2003)

K.Shohda：“巨型脂质体表面 DNA 双链体形成的直接可视化”ChemBioChem。

Katsuto Takakura: "Morphological Change of Giant Vesicles Triggered by Dehydrocondensation Reaction"Chemistry Letters. 3. 404-405 (2002)

高仓克人：“脱水缩合反应引发的巨型囊泡的形态变化”化学快报。

T.Takakura: "A Novel System of Self Reproducing Giant Vesicles"J.Am.Chem.Soc.. 125. 8134-8140 (2003)

T.Takakura：“自我复制巨型囊泡的新系统”J.Am.Chem.Soc.. 125. 8134-8140 (2003)

Temporal Emergence of Giant Vesicles Accompanied by Hydrolysis of Ammonium Amphiphiles with a Schiff-base Segment

具有席夫碱片段的铵两亲物水解伴随巨大囊泡的暂时出现

• 发表时间: 2004
• 期刊: Chem.Lett
• 作者: 豊田太郎;高倉克人;菅原正
• 通讯作者: 菅原正

菅原 正: "自己複製するリポソーム型人工細胞を目指して-膜ダイナミクスの解明とその制御-"Bio Medical Quick Review Net. 印刷中.

菅原正：“走向自我复制的脂质体型人工细胞 - 膜动力学及其控制的阐明 -”生物医学快速评论网。