膜タンパク質分子機械の機能発現の場としてのリポソーム実験系開発

脂质体实验系统的开发作为膜蛋白分子机械功能表达的场所

• 批准号: 15710085
• 负责人: 齋藤 究
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710085/
• 关键词: レーザートラップ; 脂質二重膜; リポソーム; 1分子可視化; 膜タンパク質; 分子機械

本研究では、生体膜を細胞の情報や物質伝達の場としてとらえる。そこで生命現象に関与する様々な化学物質やタンパク質分子の膜間移動を、生きたままの状態でリアルタイムに1分子レベルで画像化する事を目的とする。リポソーム上での1分子可視化系を確立した後、膜に埋め込んだ輸送タンパク質を通る被輸送物質を可視化する。1分子の可視化は、今まで、ガラス基板表面などの完全に人工的な表面で行われてきた。リポソーム上でタンパク質または基質となる物質の1分子観察を実現することにより、生体のメカニズムの再構築と解析に有利なツールを提供する。平成15年度までに、レーザートラップを組み込んだ倒立顕微鏡を構築した。この顕微鏡では直径数μm程度のポリスチレンラテックスビーズをレーザーの焦点に捕捉し、焦点を走査することで捕捉したポリスチレンラテックスビーズを操作することが可能である。平成16年度は、構築したレーザートラップ顕微鏡を用いて直径5μm程度のリポソームの捕捉および操作が可能であるか検討を行った。検討の結果、脂質二重膜に加わるレーザートラップの捕捉力は非常に弱いということがわかった。原因は、脂質二重膜と溶媒の屈折率の違いが小さいため、レーザートラップから受ける力が弱いためであった。これを改善し、10μm程度のジャイアントリポソームを捕捉・操作できるような系を現在開発中である。脂質二重膜内部に、捕捉操作が可能であることがわかっている屈折率の大きいポリスチレンラテックスビーズを埋め込む。このビーズをレーザートラップで捕捉・操作することにより、その周りに存在する脂質二重膜を間接的に操作する。この方法が実現可能かどうか現在検討中である。

In this study, で で, biological membrane を, cell <s:1>, information や, substance 伝, and the field と てとらえる てとらえる. そ こ で life phenomenon に masato and す る others 々 な chemicals や タ ン パ ク mobile を, between qualitative molecular の membrane き た ま ま の state で リ ア ル タ イ ム に 1 molecular レ ベ ル で portrait turn す る matter を purpose と す る. On リ ポ ソ ー ム で を の 1 molecular visualization department establish し た, membrane after に buried め 込 ん だ conveying タ ン パ ク qualitative を tong る material to be delivered を visualization す る. 1 molecule <s:1> visualized われて, current まで, ガラス substrate surface な <s:1> completely に artificial な surface で rows われて た た た. On リ ポ ソ ー ム で タ ン パ ク qualitative ま た は matrix と な る molecular 観 examine を の 1 materials be presently す る こ と に よ り, living body の メ カ ニ ズ ム の analytical に advantageous to construct と な ツ ー ル を provide す る. In the 15th year of the Heisei era, the み込んだ inverted 顕 micromirror を was constructed by the までに and レ ザ ザ ザ トラップを トラップを groups to build a た. こ の 顕 micromirror で は degree of several microns diameter の ポ リ ス チ レ ン ラ テ ッ ク ス ビ ー ズ を レ ー ザ ー に capture し の focus, focus を walkthrough す る こ と で capture し た ポ リ ス チ レ ン ラ テ ッ ク ス ビ ー ズ を operation す る こ と が may で あ る. Pp.47-53 16th annual は, constructing し た レ ー ザ ー ト ラ ッ プ 顕 micromirror を with い て degree of 5 microns in diameter の リ ポ ソ ー ム の capture お よ び が operation may で あ る か 検 line for を っ た. Beg の 検 result, lipid double membrane に わ る レ ー ザ ー ト ラ ッ プ の は capture force is very weak に い と い う こ と が わ か っ た. Reason は, lipid double membrane と solvent の inflectional rate の violations い が small さ い た め, レ ー ザ ー ト ラ ッ プ か ら by け る weak force が い た め で あ っ た. こ れ を improve し, degree of 10 microns の ジ ャ イ ア ン ト リ ポ ソ ー ム を capture, operating で き る よ う な department を now open 発 で あ る. Lipid double membrane internal に, capture が operation may で あ る こ と が わ か っ て い る inflectional rate の big き い ポ リ ス チ レ ン ラ テ ッ ク ス ビ ー ズ を buried め 込 む. こ の ビ ー ズ を レ ー ザ ー ト ラ ッ プ で す capture, operation る こ と に よ り, そ の weeks り に exist す る double membrane lipid を indirect に operation す る. The が <s:1> method が is actually possible う う う is currently in 検 である.