人工細胞の環境に対する応答および機能性人工細胞の構築の研究

人工细胞对环境的响应研究及功能性人工细胞的构建

• 批准号: 18048020
• 负责人: 山崎 昌一
• 金额: $ 6.14万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18048020/
• 关键词: 生物物理学; ナノバイオ; 一分子計測; 巨大リポソーム(GUV); 単一GUV法; 人工細胞; 抗菌性ペプチド; 静電相互作用; 生物物理; 巨大リポソーム; アクチン; フィラミンA-ゲル; 生物物理学; ナノバイオ; 一分子計測; 巨大リポソーム(GUV); 単一GUV法; 人工細胞; 抗菌性ペプチド; 静電相互作用; 生物物理; 巨大リポソーム; アクチン; フィラミンA-ゲル

抗菌性ペプチドのマガイニン2のボア形成のメカニズムを解明するために、脂質膜の表面電荷密度がポア形成に与える効果を単一GUV法により研究した。正味の負の電荷を持つジオレオイルボスファチジルグリセロール(DOPG)と中性のジオレオイルポスファチジルコリン(DOPC)の混合膜のGUV(DOPG/DOPC-GUV)を作成し、DOPGの膜内濃度を変えることにより(30-60mol%DOPG)、GUV膜の表面電荷密度を制御した。すべての種類のGUVで、急速なカルセインの漏れを観測し、マガイニン2がポアを形成することがわかった。マガイニン2と1個のGUVをt分間相互作用させたときに、調べたすべてのGUVの中で漏れが起こったGUVの割合(または確率)P_<LS>(t)は、単一GUV法では漏れの特性を表す重要なパラメーターである。同じ表面電荷密度を持つGUVにおいては、P_<LS>(6min)はマガイニン2の濃度ともに増加した。また、P_<LS>(6min)=0.5になるマガイニン2濃度は、膜の表面電荷密度が小さくなるにつれて、大きく増大した。GUV膜とマガイニン2の静電相互作用をポアッソン-ボルツマン方程式に基づいて考え、またマガイニン2の脂質膜への結合定数を実験的に求めることにより、脂質膜界面に結合したマガイニン2の濃度(膜界面におけるマガイニン2と脂質のモル比)X_bを求めることに成功した。膜の表面電荷密度にかかわらず、ある臨界濃度のX_bのところから急激にP_<LS>(6min)が増大することがわかった。このことは、膜に結合したマガイニン2の膜界面での濃度が、ポア形成に重要な役割を果たすことを示す。

为了阐明抗微生物肽Magaiinin2的孔形成的机理，通过单个GUV方法研究了脂质膜中表面电荷密度对毛孔形成的影响。 GUV (DOPG/DOPC-GUV) of a mixed film of net negatively charged dioleoylbosphatidylglycerol (DOPG) and neutral dioleoylposphatidylcholine (DOPC) were prepared, and the surface charge density of the GUV film was controlled by varying the intra-membrane concentration of DOPG (30-60mol%DOPG).我们观察到所有类型的GUV中快速钙钙蛋白泄漏，发现弹药2形成毛孔。在与杂志2进行T分钟相互作用时，在所有GUV中发生的GUV的百分比（或概率），P_ <ls>（t）是代表单个GUV方法中泄漏属性的重要参数。在具有相同表面电荷密度的GUV中，p_ <ls>（6分钟）增加了磁蛋白2的浓度。此外，达到P_ <ls>（6分钟）= 0.5的杂志2的浓度随着膜的表面电荷密度的变化而显着增加。 By considering the electrostatic interaction between the GUV membrane and Magaiin 2 based on the Poisson-Boltzmann equation, and by experimentally determining the binding constant of Magaiin 2 to the lipid membrane, we succeeded in finding the concentration of Magaiin 2 (molar ratio of Magaiin 2 to lipid at the membrane interface) X_b, which was bound to the lipid membrane interface.发现P_ <ls>（6分钟）突然因X_B的某些临界浓度而增加，无论膜的表面电荷密度如何。这表明膜界面处的膜结合杂志的浓度在孔形成中起重要作用。