小分子応答性を有する機能性リポソームの創製

点击翻译按钮获取中文摘要

当初は分子応答性を有する機能性リポソームの作製を目的としていたが、前年度までに作製した脂質二重膜チャンバを改良することにより、膜タンパク質の輸送機能解析の分野における重要な技術に発展させることができると考えられたため最終目的を変更し研究を進めた。本年度は、膜電位固定下で膜タンパク質の輸送機能を蛍光計測することを目的とし、脂質膜チャンバの内部に電極を有するシステムを構築した。人工脂質膜を用いた膜タンパク質の輸送機能の計測には主に2つの手法が用いられてきた。一方は脂質膜の電荷の移動が小さい輸送両側に電極を設置し、脂質膜中の膜タンパク質を介して輸送される電荷の移動を電流として検出する電気計測、他方は脂質膜で囲まれた微小な空間(脂質膜チャンバ)に予め基質特異性の蛍光指示薬を封入し、膜タンパク質を介して輸送される基質によるチャンバ内の蛍光強度の上昇を検出する蛍光計測である。それぞれに長所短所が存在するが、蛍光計測は電荷の移動が小さい輸送を検出可能である点で優れている。しかし、従来の蛍光計測手法は、電極が設置されていないため膜電位を固定した状態で膜タンパク質の輸送機能を計測することは不可能であった。このため、輸送機能の膜電位依存性は計測することは困難だった。膜電位は細胞膜を介した電位差であり、多くの膜タンパク質の輸送機能の変化を引き起こすことが知られている。そこで膜電位固定下で膜タンパク質の輸送機能を蛍光計測することを目的とし、微細加工技術を用いて、内部に電極を有する微小な脂質膜チャンバを構築した。この脂質膜チャンバを用いて、実際に膜電位を固定した状態でαヘモリシンを介したカルシウムイオンの輸送の蛍光計測を行った。