脂質二分子膜ベシクルにおける相分離と形態のカップリング

脂质双层囊泡中的相分离和形态耦合

基本信息

批准号：
18048034
负责人：
市川正敏
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu 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

项目摘要

本研究の目的は、多成分の脂質二分子膜ベシクル上で起こる2次元的な相分離に於ける、相分離とベシクル形態の関係を明らかにする事である。膜の相分離は、細胞活動で重要な役割を果たしているラフトの化学物理的な現象との関わりが示唆されており、生化学的な見地からも注目されている。本年度は、前年度に引き続き開発した装置での物性測定を行い、既存の理論モデルに結果を当てはめる事で脂質膜ベシクルめ張力係数と曲げ剛性率を測定した。通常、力測定が可能な場合でも1変数の力測定では張力係数か曲げ剛性率の一方、もしくはその比しか解析で導く事が出来ないが、伸張速度とそこで得られる力の依存も取得する事で、両方の係数を同時に得る事が出来る。精度はマイクロピペットを用いた方法と同等かやや上回り、数pNから100pNを越える変形力を必要とする実験に使用できる。この測定を混合脂質膜及び相分離脂質膜に適用し比較検討を行った。相分離しない混合脂質では膜の荷電の増加に伴い表面張力の増加が確認できた、これはベシクル変形に於ける変形経路が変化する事を示唆される。また、この様な単純な混合脂質では力学プロファイルは単成分脂質と相同であるのに対して、相分離脂質膜、もしくは相分離を起こした場合は力学プロファイルに顕著な相違が測定される事が明らかになった。これは、力学測定から脂質膜の相分離を同定出来る事を示したという事であり、脂質2分子膜系の今後の基礎研究の発展に寄与する成果である。この成果を論文としてまとめ投稿中である。

这项研究的目的是阐明在多组分脂质双层囊泡上发生的二维相分离中相分离与囊泡形态之间的关系。膜相的分离已被认为与筏的化学物理现象有关，筏子在细胞活性中起着重要作用，并且从生化的角度吸引了注意力。今年，使用上一年开发的设备测量了物理性能，并通过将结果拟合到现有的理论模型中，测量了脂质膜囊泡的张力系数和弯曲刚度系数。通常，即使是可能的力测量，也可以从分析中得出一个变量的张力系数，弯曲刚度系数或一个变量的力测量比，但是通过在其上获得的张力速度和从中获得的力的依赖性，可以同时获得两个系数。该精度比使用MicroPETTE的方法可比性或稍好，并且可以用于需要几个PN的变形力至100 pn的实验中。该测量应用于混合脂质膜和相分离的脂质膜，并进行了比较和检查。在没有分离相的混合脂质中，膜电荷增加观察到表面张力的增加，这表明囊泡变形的变形途径发生变化。还发现，在简单的混合脂质中，动态曲线与单个成分脂质是同源的，而当相位分离发生时，测量动态曲线的显着差异。这表明可以从机械测量值中鉴定出脂质膜的相位分离，这是有助于发展脂质双层膜系统的未来基础研究的结果。目前，该结果是作为论文编译和提交的。