自己複製ベシクルにおける膜分子立体構造の世代間伝達の解析

自我复制囊泡膜分子构象的代际传递分析

• 批准号: 17750121
• 负责人: 高倉 克人
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Suzuka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750121/
• 关键词: 自己複製ベシクル; フローサイトメトリー; 反応活性両親媒性分子; ベシクル融合; 両親媒性分子; 疎水反応場; ジャイアントベシクル; 光学顕微鏡; 脱水縮合; 加水分解; 会合体の動的挙動; ジャイアントマルチラメラベシクル; 双頭極性型両親媒性分子; 形態変化; 蛍光顕微鏡

1.ベシクル構成分子として長鎖末端にベンズアルデヒドの結合した2本鎖型両親媒性分子を合成した。これに水溶性アニリンを脱水縮合させたイミン誘導体を養分と見立て、別途合成した蛍光標識型触媒を用いたベシクル自己複製系に対し、フローサイトメトリーの手法を利用したダイナミクスの統計的解析をおこなった。その結果、2世代目のベシクルのサイズ分布は1世代目のものと近いが、触媒の量は減少していることが示された。さらに、2世代目のベシクルに触媒の水溶液を添加することにより触媒の量を回復させて、安定に自己複製が繰り返されるようになった。2.疎水末端にフランを有する両親媒性分子を合成し、水溶液中におけるDiels-Alder反応について検討をおこなった。重水中でジエノフィルであるマレイミドを添加し、^1H NMRスペクトルの経時変化を観測したところ、徐々にDiels-Alder生成物に帰属されるシグナルの強度が増大していくことが確認された。さらに、これらより作製したジャイアントベシクルにマレイミドを添加した際の形態変化を光学顕微鏡により観測したところ、反応の進行に伴い、1本鎖型分子と2本鎖型分子の1:1混合物より作成したべシクルについては膜の硬化というダイナミクスが、さらに1本鎖型分子と2本鎖型分子の4:1混合物より作成したべシクルについてはジャイアントベシクルの融合が起こることを見出した。これらのダイナミクスは反応により膜分子が後天的に水素結合サイトを獲得し、膜内および膜間水素結合を形成することにより引き起こされると考えられる。このような化学反応によりジャイアントベシクルの融合が引き起こされる系は高い新規性を持つものと考えられる。3.疎水末端にマレイミド基を有する両親媒性分子を合成し、水溶液中におけるDiels-Alder反応について検討をおこなった。長鎖アルキル基の結合した脂溶性フラン誘導体の形成する油滴に対し、マレイミド型両親媒性分子のミセル溶液を添加すると、Diels-Alder反応の進行に伴い油滴表面からチューブ状ジャイアントベシクルが形成されていく様子を観測することに成功した。

1. The long-locked terminal molecule of ベシククル is combined with the long-locked molecule した.これにWater-soluble アニリンをdehydration condensation させたイミン inducer をnutrient と见立て, other ways to synthesize した蛍photomarking type catalyst を用いたベシクル's own copying system に対し, フローサイトメトリーのtechniqueをUsing the analysis of したダイナミクスのstatistics をおこなった. The results of the second generation, the distribution of the second generation, the distribution of the first generation, the reduction of the amount of catalyst, and the reduction of the amount of the catalyst.さらに、2nd generation のベシクルにcatalystのaqueous solutionをadded することによりtouch The medium's volume is the answer to the question, and the stability is the copy of the answer. 2. The end of the water is synthesized by the hydrophilic molecule, and the Diels-Alder reaction in the aqueous solution is the same.でジエノフィルであるマレイミドをadded in heavy water, ^1H NMR スペクトルの経时変化を観measurementしたところ、Xu 々にDiels-Ald The er product is a strong one and the strength is large. It is confirmed by the product.さらに、これらよりMade by したジャイアントベシクルにマレイミドをadded した极のmorphosisをoptical beam Micro-mirror detection, reaction and reaction, 1 lock-type molecule and 2 lock-type molecules, 1:1 mixture Hardening of the film into a solid film :1 Mixture made of したべシクルについてはジャイアントベシクルのfusion が起こることを见出した. The これらのダイナミクスは reacts with the によりmembrane moleculeがThe acquired にhydrogen combines with the サイトをobtainsし, the water in the membrane is combined with the water in the membrane to form the water in the membrane.このようなchemical reaction によりジャイアントベシクルのfusion It's a high-quality new rule that attracts the attention of the public. 3. The hydrophilic molecule at the end of the aqueous solution is synthesized by the compound, and the Diels-Alder reaction in the aqueous solution is the same. Long-locked アルキル-based binding したfat-soluble フラン inducer の formation する oil drop に対し, マレイミド type 両philic molecule のミセル solution を addition すると, Die ls-Alder reaction is carried out with the oil droplet surface being in the shape of an oil droplet.アントベシクルが Formation されていく様子を観measurement することに Success した.

项目成果

疎水末端にフランを有する両親媒性分子の合成と性質

疏水端呋喃两亲分子的合成及性质

• 发表时间: 2007
• 作者: Toyota;T.;Tsuha;H.;Yamada;K.;Takakura;K.;Yasuda;K.;Sugawara;T;高倉克人・倉田学;高倉克人・押小路萌・仁尾暢文・矢田安里
• 通讯作者: 高倉克人・押小路萌・仁尾暢文・矢田安里

Population study of sizes and components of self-reproducing giant multilamellar vesicles

• DOI: 10.1021/la703017s
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Toyota, Taro;Takakura, Katsuto;Sugawara, Tadashi
• 通讯作者: Sugawara, Tadashi

疎水末端にマレイミド基を有する両親媒性分子の合成と性質

疏水端马来酰亚胺基两亲分子的合成及性能

• 发表时间: 2008
• 作者: Toyota;T.;Tsuha;H.;Yamada;K.;Takakura;K.;Yasuda;K.;Sugawara;T;高倉克人・倉田学
• 通讯作者: 高倉克人・倉田学

Constructive Approach towards Origin of Life

对生命起源的建设性态度

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biological Sciences in Space 20・1
• 作者: Sugawara;T.;Takakura;K.;Shohda;K.;Suzuki;K.
• 通讯作者: K.

Fluorescence microscopic investigation on morphological changes of giant multilamellar vesicles induced by amphiphilic additives.

两亲性添加剂诱导的巨型多层囊泡形态变化的荧光显微镜研究。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Langmuir 22
• 作者: Anzai Y;Terazono H;Yasuda K;安田賢二;安田賢二;Hyonchol Kim;Ikurou Suzuki;Tomoyuki Kaneko;Ikurou Suzuki;Senkei Umehara;Senkei Umehara;Hiroyuki Moriguchi;Kazunori Matsumura;Shigeko Kawai-Noma;Yuichi Wakamoto;Satoru Ayano;Kensuke Kojima;Senkei Umehara;Yuichi Wakamoto;Taro Toyota
• 通讯作者: Taro Toyota