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

基本信息

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

项目摘要

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。

袋状双层膜中，在水中自发形成的两亲分子称为囊泡。这项研究旨在构建反应系统并分析当成分分子的前体给囊泡的前体时，前体在囊泡膜内反应，从而形成新囊泡，形成新的囊泡，从而导致了先前的反应系统的生长。在荧光显微镜下，囊泡型人工复制系统的自我复制反应含有基于荧光的催化剂分子，催化剂分子被分布到分裂的囊泡上，并通过统计分析的速度分析，以实现速度的人工型人工型，我们已经建立了速度型人工型。细胞仪。在最后一年，实现了以下研究结果：当通过流式细胞仪进行自我修复过程中每个囊泡的催化剂量变化的统计分析时，发现催化剂量的分布被广泛分散，但是当诱导自我恢复反应时，催化剂的分布会诱发。从统计学上讲，该结果表明，在自我更新反应与催化剂量之间的相互作用之间，在囊泡中被分割的催化剂被自我更新反应分裂的催化剂决定了下一个自我更新反应，即重复自我更新反应的囊泡，这些囊泡占人群的主要程度。上述结果据说是发现一种新现象，称为“选择”，该现象在囊泡型人工复制系统中作为分子组件，尽管没有包括信息发射器，并且引起了复杂系统理论的研究人员的极大兴趣。