生体膜のキュービック相の安定性や膜のトポロジー変化に対するペプチドの効果

肽对生物膜立方相稳定性和膜拓扑变化的影响

• 批准号: 05F05427
• 负责人: 山崎 昌一
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05427/
• 关键词: 生体膜・脂質膜; 生体膜のキュービック相; 脂質膜界面; ペプチド; L_α相-キュービック相の相転移; 生物物理学; 膜のトポロジー変化; ソフトマター物理学; Lα相-キュービック相の相転移; マガイニン2; 膜融合; インフルエンザウイルス

1.pH依存的にキュービック相の構造安定性を変えるペプチドの設計をいくつか行い、それらのペプチドとキュービック相を形成するモノオレイン(MO)の膜との相互作用をX線小角散乱法(SAXS)により研究した。まず、新規設計・合成されたペプチド-1であるAc-EWLFLLEとMO膜の相互作用を調べた。MO膜はpH8.0で、Q^<224>相のキュービック相を形成するが、ペプチド-1が高濃度(R【greater than or equal】0.011、ここでRはペプチドと脂質MOのモル比である)存在すると、別のキュービック相であるQ^<229>相を形成した(つまり、ペプチド濃度を増加するにつれて、R=0.011でQ^<224>相からQ^<229>相に相転移した)。ペプチド-1が電気的に中性のMO膜の界面に結合し、そのペプチドのグルタミン酸の負電荷のために膜が負に帯電した結果、その膜表面電荷により生じる静電相互作用のためにQ^<224>相よりQ^<229>相が安定化し、この相転移が生じたと考えられる。次に、MO/ペプチド-1(R=0.020)の膜の構造や相安定性のpH依存性を調べた。その結果、pH7.2以上ではQ^<229>相を形成するが、pH7.0以下ではQ^<224>相を形成することがわかり、pHをさげるにつれて、pH7.0でQ^<229>相からQ^<224>相に相転移することがわかった。さらに、ペプチド-1以外にも2種類のペプチドを合成し、それらも違うpHで、MO/ペプチド膜をQ^<229>相からQ^<224>相に相転移することを見出した。以上のように、pH依存的にキュービック相の構造安定性を変えるペプチドの設計に成功した。2.負電荷を帯びたジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)とMOの混合膜(DOPS/MO膜)の多重層リポソーム(MLV)とH^+の相互作用をX線小角散乱法により調べた。中性でL_α相であるDOPS/MO-MLVを含む水溶液のpHを下げていくと、pH3.0以下でDOPS/MO膜がキュービック相(Q^<224>相)に相転移した。逆に、低いpHでキュービック相を形成したDOPS/MO膜を含む水溶液のpHを上げていくと、中性でL_α相に相転移することを見出した。pH変化による相転移が可逆的であることがわかった(論文投稿準備中)。

1。设计了几种肽以pH依赖性的方式改变立方相的结构稳定性，并通过X射线小角度散射（SAXS）研究了这些肽与Monoolein（MO）之间的相互作用。首先，我们研究了新设计和合成的肽-1和MO膜之间的AC-EWLFLLE之间的相互作用。 pH 8.0处的mo膜形成Q^<224>期的立方相，但是当肽-1以高浓度存在（r [大于或等于] 0.011）时，r是肽与脂质mo的摩尔比），另一种立方相，q^<229>相的另一个立方相（作为肽的浓度增加，Q^<2222224） r = 0.011）。人们认为，肽-1结合到电中心膜的界面，以及肽的谷氨酸的负电荷导致膜的负电荷，导致Q^<229>相从Q^<224>相稳定的Q^<229>相由于静电相互作用引起的Q^<224>阶段，导致该相变的表面电荷导致了这一相变，从而导致循环转换。接下来，研究了MO/肽-1（r = 0.020）的膜结构和相位稳定性的pH依赖性。结果，发现Q^<229>相在pH 7.2或更高时形成，但Q^<224>相在pH 7.0或更低时形成，并且随着pH的降低，从Q^<229>相降低的相变为q^<229>相向q^<224>相变为pH 7.0。此外，除了肽-1外，还合成了两种类型的肽，并且发现在不同pH下的Q^<229>相位从Q^<229>相过渡到Q^<224>相。如上所述，我们成功设计了一种以pH值依赖性方式改变立方相结构稳定性的肽。 2。通过X射线小型散射方法研究了多层脂质体（MLV）和H^+之间的相互作用。当含有中性L_α相的水溶液的pH值降低时，在pH 3.0或以下时，DOPS/MO膜过渡到立方相（Q^<224>相）。相反，当增加在低pH下形成立方相的水溶液的pH值时，发现向L_α相的相变是中性的。发现由于pH变化而引起的相变是可逆的（准备提交纸张）。

项目成果

The "Le Chatelier's Principles"-Governed Response of Actin Filaments to Osmotic Stress.

“勒夏特列原理”——控制肌动蛋白丝对渗透压的反应。

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Phys. Chem. B 110
• 作者: Kosaku Kato;Yukiko Ohmori;Takeomi Mizutani;Hisashi Haga;Kazuyo Ohashi;Tadanao Ito;Kazushige Kawabata;Tadanao Ito et al.
• 通讯作者: Tadanao Ito et al.

Cationic DMPC/DMTAP Lipid Bilayers : Local Lateral Polarization of Phosphatidylcholine Headgroups.

阳离子 DMPC/DMTAP 脂质双层：磷脂酰胆碱头基的局部横向极化。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Langmuir 21(in press)
• 作者: S.Ohno;K.Nakatsuji;F.Komori;Q.Shen;A.B.Cruz;Q.Shen;L.J.Diguna;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;A.B.Cruz;T.Toyoda;T.Toyoda;Q.Shen;A.B.Cruz;Q.Shen;Q.Shen;T.Toyoda;A.B.Cruz;Q.Shen;L.J.Diguna;Fumiko Kimura;Fumiko Kimura;平井 諒子;Masaya Ikuno;Ryoko Sano et al.;Victor Levadny et al.;Shah Md.Masum et al.;Ryoko Sano et al.;Victor Levadny et al.
• 通讯作者: Victor Levadny et al.

Effect of positively charged short peptides on stability of cubic phases of monoolein/dioleoylphosphatidic acid mixtures

• DOI: 10.1021/la0469607
• 发表时间: 2005-06-07
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Masum, SM;Li, SJ;Yamazaki, M
• 通讯作者: Yamazaki, M

ナノテクのためのバイオ入門

纳米技术生物学简介

• 发表时间: 2007
• 作者: 宇理須恒雄;荻野俊郎;他20名
• 通讯作者: 他20名

Single GUV method reveals interaction of tea catechin (-)-epigallocatechin gallate with lipid membranes

• DOI: 10.1529/biophysj.106.097105
• 发表时间: 2007-05-01
• 期刊: BIOPHYSICAL JOURNAL
• 影响因子: 3.4
• 作者: Tamba, Yukihiro;Ohba, Shinya;Yamazaki, Masahito
• 通讯作者: Yamazaki, Masahito