脂質膜小胞による細胞モデル系:動的構造と微小空間特異性

1.リポソーム形態の光制御光異性化反応により分子形状(Trans体-Cis体)をコントロールできる光感受性脂質を用いることで、分子集合体であるリポソーム形態を可逆的に光制御することの出来る新たな実験系を確立した。また、単分子膜による実験から異性化反応にともなう脂質分子の断面積増減を見積もり、Trans体-Cis体での分子断面積の差異を考慮した自由エネルギーを用いて膜小胞の形態転移のメカニズムを説明した。2.環状DNAの折畳み相転移と荷電コロイド形成環状DNAの折り畳みによる密度変化が、不連続転移(一次相転移)を示す線状DNAと顕著に異なり、連続的(二次相転移)であることを蛍光顕微鏡による一分子観察により明らかにした。さらに、高密度に折れ畳まれた状態のDNAは荷電コロイド的な性質を持ち、ある有限の会合数で凝集体を形成し安定に存在することを発見し、理論モデルにより説明した。3.リポソーム上でのドメイン成長ダイナミクス飽和・不飽和脂質とコレステロールから構成された膜小胞上での相分離ダイナミクスの顕微鏡直接観察から、ドメイン平均半径がt^(0.15)のスケーリングで成長することを見出した。さらに、膜面の曲げ弾性エネルギーを考慮に入れたブラウン運動による衝突・融合モデルによりスケーリング指数を説明した。

1.リポソーム形態の光制御光異性化反応により分子形状(Trans体-Cis体)をコントロールできる光感受性脂質を用いることで、分子集合体であるリポソーム形態を可逆的に光制御することの出来る新たな実験系を確立した。また、単分子膜による実験から異性化反応にともなう脂質分子の断面積増減を見積もり、Trans体-Cis体での分子断面積の差異を考慮した自由エネルギーを用いて膜小胞の形態転移のメカニズムを説明した。2.環状DNAの折畳み相転移と荷電コロイド形成環状DNAの折り畳みによる密度変化が、不連続転移(一次相転移)を示す線状DNAと顕著に異なり、連続的(二次相転移)であることを蛍光顕微鏡による一分子観察により明らかにした。さらに、高密度に折れ畳まれた状態のDNAは荷電コロイド的な性質を持ち、ある有限の会合数で凝集体を形成し安定に存在することを発見し、理論モデルにより説明した。3.リポソーム上でのドメイン成長ダイナミクス飽和・不飽和脂質とコレステロールから構成された膜小胞上での相分離ダイナミクスの顕微鏡直接観察から、ドメイン平均半径がt^(0.15)のスケーリングで成長することを見出した。さらに、膜面の曲げ弾性エネルギーを考慮に入れたブラウン運動による衝突・融合モデルによりスケーリング指数を説明した。