油水界面のリン脂質単分子膜：構造の定量分析と生体膜の物理学

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本研究課題で明らかにしたい問いの一つは、油水界面に形成されたリン脂質単分子膜への油の侵入度合いである。そこで、ホスファチジルコリン単分子膜と炭化水素との相互作用を研究した。炭化水素には直鎖アルカンおよび芳香族炭化水素を用いた。そして界面張力のデータから、炭化水素の種類に応じて脂質―炭化水素間の相互作用の強さが大きく変化することを明らかにした。また、アシル基の構造が異なる二種類のホスファチジルコリンを用いて実験を行った。その結果、どちらのリン脂質も炭化水素と同じような強さで相互作用することが明らかとなった。本研究課題で理解したいもう一つの問いは、脂肪滴界面でのリン脂質と中性脂質との相互作用である。そこで蛍光顕微鏡を用いて、リン脂質二分子膜と中性脂質との相互作用を研究した。脂肪滴界面はリン脂質単分子膜で覆われている。この構造はリン脂質二分子膜から発生することが知られているが、発生メカニズムの詳細は未解明である。従って、脂肪滴発生のメカニズムを、物理化学的観点から研究することは大変重要である。本研究では、脂肪滴形成初期に起こると考えられている現象をモデル膜上で再現することに成功した。このモデル実験系を用いて、脂肪滴形成に伴うリン脂質二分子膜の時間変化を捉え、さらに、多数の脂肪滴モデルを計測することによって、統計的データを取得することができた。この実験系を用いると、数百から数千個のモデル脂肪滴を同時に測定することができるので、モデル脂肪滴の統計的解析が可能になると考えられる。