ニューロンインスパイアードナノチューブ・リポソームネットワークの設計と機能

神经元启发的纳米管脂质体网络的设计和功能

基本信息

批准号：
15650090
负责人：
秋吉一成
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

项目摘要

本研究課題において我々は,リポソーム同士が相互連結系を自発的に形成し高次構造を安定化するというニューロン様ナノチューブ・リポソームネットワークの創成を行った.細胞サイズリポソームは細胞と同等の内部空間および表面を提供し,かつ1μm以上の直径をもつため光学顕微鏡による直接観察が可能であることから,近年細胞内の生化学反応のモデルとして注目されている.我々は膜タンパク質の構造・機能を制御しえるナノ環境場を提供しえるリポソームの二分子膜構造および膜の流動性に起因する集合体構造の柔軟な構造変化能特に着目し,前年度までに細胞サイズリポソームへのガングリオシドの添加による脂質チューブネットワーク構造の構成について報告してきている.今回,中性リン脂質から細胞サイズリポソームを形成する際にコレステロールをリン脂質とのモル比が5-20%の割合で共存させることにより,リポソーム同士が中空の脂質ナノチューブによって相互連結したネットワーク構造が自発的に形成されること,またそのネットワーク構造がコレステロールを可溶化するシクロデキストリンの添加によってリポソーム群へと分解可能であることを蛍光顕微鏡による直接観察によって見出した.このネットワーク構造はガラスなど周囲の担体との付着により全体が緩く固定化され3次元方向に展開していることを,レーザー共焦点顕微鏡および透過型電子顕微鏡観察により明らかにした.最近,生体におけるコレステロールが,ニューロンの効率的なシナプス形成に必須であり,さらにシナプスの発達と安定性に影響することが報告されており,本研究により得られた知見が神経系におけるコレステロールの物理化学的役割に関して重要な情報を提供する可能性がある.このような細胞サイズリポソームの特性に着目した工学的手法は,生化学反応のモデル研究のみならず,多彩な生命科学分野への応用や新規バイオマテリアルの創出へと展開してゆくことが期待される.

在这一研究中，我们创建了一个类似神经元的纳米管脂质体网络，其中脂质体自愿形成互连的系统，并稳定了较高的级别脂质体。由于光学显微镜可以直接观察到它的表面，并且直径为1μm或更多，因此吸引了人们的注意力由双部分膜结构和脂质体的膜的流动性引起的柔性结构变化，这些脂质体的膜的流动性是提供纳米 - 纳米环境的，这是由于上一年将神经节苷脂添加到细胞大小的脂质体中已经报道了管网络结构的配置。它被发现。该网络结构通过激光焦点显微镜和透明的电子显微镜观察，整个网络结构是松散固定的，并在三维方向上开发。神经元的形式，也影响突触的发育和稳定性，本研究获得的知识是神经系统中胆固醇的物理胆固醇。细胞尺寸的脂质体不仅是生化反应中的模型研究，而且还包括应用和新的生物镜面和新的生物镜面领域。