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A03公募(2014-15) 濵田 勉

論文等 | 原著論文

2015

Hiroki Himeno, Hiroaki Ito, Yuji Higuchi, Tsutomu Hamada, *Naofumi Shimokawa, Masahiro Takagi,
Coupling between pore formation and phase separation in charged lipid membranes,
Physical Review E 92, 62713 (2015).

概要: 荷電脂質を含むベシクルの形状安定性を解析した。膜に形成された相分離により、膜孔が誘起されることが実験的に分った。分子動力学シミュレーションにより、実験結果を再現した。

Thapakorn Tree-udom, Jiraporn Seemork, Kazuki Shigyou, Tsutomu Hamada, Naunpun Sangphech, Tanapat Palaga, Numpon Insin, Porntip Pan-In, and *Supason Pattanaargson Wanichwecharungruang ,
Shape Effect on Particle-Lipid Bilayer Membrane Association, Cellular Uptake and Cytotoxicity,
ACS Applied Materials & Interfaces 7, 23993–24000 (2015).

概要: 生細胞および人工細胞モデルを用いて、形状の異なるナノ粒子の細胞作用を実験的に明らかにした。膜表面への吸着量は、ロッド>球>プリズムの順で多くなることが分った。膜の曲率弾性エネルギーによりメカニズムを説明した。

*Tsutomu Hamada, Rie Fujimoto, Shunsuke F. Shimobayashi, Masatoshi Ichikawa, *Masahiro Takagi,
Molecular behavior of DNA in a cell-sized compartment coated by lipids,
Physical Review E 91, 62717 (2015).

概要: 油中水滴の内部に閉じ込めたDNAが、小胞サイズに依存して膜への吸着・脱吸着を変化させることを見出した。また、fold状態のDNA分子が膜面に吸着した後unfold状態に変化する現象を発見し、このunfolding転移の確率もまた小胞サイズに依存した。理論的考察から、空間サイズ依存的なDNA分子ダイナミクスを記述する自由エネルギーを定式化した。 【市川正敏(理論モデル)】

Sunatda Arayachukeat, Jiraporn Seemork, Porntip Pan-In, Kittima Amornwachirabodee, Naunpun Sangphech, Titiporn Sansureerungsikul, Kamonluck Sathornsantikun, Chotima Vilaivan, Kazuki Shigyou, Prompong Pienpinijtham, Tirayut Vilaivan, Tanapat Palaga, Wijit Banlunara, Tsutomu Hamada, and *Supason Pattanaargson Wanichwecharungruang,
Bringing macromolecules into cells and evading endosomes by oxidized carbon nanoparticles,
Nano Letters 15(5), 3370-3376 (2015).

概要: 細胞内に分子を運ぶカーボンナノ粒子を開発した。ベシクル実験により、ナノ粒子が膜透過機能を持つことを明らかにした。新規ドラッグデリバリーシステムへの展開が期待される。

Mari Takahashi, Priyank Mohan, Akiko Nakade, Koichi Higashimine, Derek Mott, Tsutomu Hamada, Kazuaki Matsumura, Tomohiko Taguchi, and *Shinya Maenosono,
Ag/FeCo/Ag Core/shell/shell Magnetic Nanoparticles with Plasmonic Imaging Capability,
Langmuir 31, 2228–2236 (2015).

概要: 細胞操作に向けた磁性ナノ粒子の開発を行った。ナノ粒子をベシクル膜面に吸着させ、磁場によるベシクル移動現象を観察した。

2014

Hiroki Himeno, Naofumi Shimokawa, Shigeyuki Komura, David Andelman, *Tsutomu Hamada, Masahiro Takagi,
Charge-induced phase separation in lipid membranes,
Soft Matter 10, 7959-7967 (2014).

概要: 荷電脂質を含むベシクルの相分離挙動を解析した。飽和系の荷電脂質は相分離を誘起するのに対し、不飽和系の荷電脂質は相分離を抑制することを発見した。すなわち、脂質分子の親水基荷電と疎水基脂肪酸の組み合わせが、膜の相挙動に重要であることを明らかにした。 【好村滋行(理論モデル)】

Shunchi Kawasaki, *Takahiro Muraoka, Haruki Obara, Takerou Ishii, Tsutomu Hamada, *Kazushi kinbara,
Thermodriven Micrometer-Scale Aqueous-Phase Separation of Amphiphilic Oligoethylene Glycol Analogues,
Chemistry-An Asian Journal 9, 2778-2788 (2014).

概要: LCST型相分離を示す新規PEG化合物の特性を明らかにした。温度上昇により、マイクロサイズの相分離ドメインが安定に形成されることが分った。また、相分離システムを利用したゲスト分子分離機能の可能性を示した。

Tatsuya Shima, Takahiro Muraoka, Tsutomu Hamada, Masamune Morita, Masahiro Takagi, Hajime Fukuoka, Yuichi Inoue, Takashi Sagawa, Akihiko Ishijima, Yuki Omata, Takashi Yamashita, *Kazushi Kinbara,
Micrometer-Size Vesicle Formation Triggered by UV Light,
Langmuir 30, 7289-7295 (2014).

概要: 新規合成両親媒性分子を用いて、ベシクル形成を光でコントロールした。合成両親媒性分子とリン脂質から成る分子凝集体にUV照射すると、凝集体表面からベシクルが自発的に形成されることを見出した。

Masamune Morita, *Tsutomu Hamada, Mun’delanji C. Vestergaard, Masahiro Takagi,
Endo- and Exocytic Budding Transformation of Slow-Diffusing Membrane Domains Induced by Alzheimer’s Amyloid Beta,
Physical Chemistry Chemical Physics 16, 8773-8777 (2014).

概要: 相分離により流動性の異なる領域が共存するベシクルとアミロイドβペプチドの相互作用を解析した。disorder 相領域へのペプチドの選択的局在、およびorder 相領域の出芽ダイナミクスを発見した。また、ドメイン拡散係数の減少および膜の粘性増加がペプチドにより引き起こされることが分った。 【今井正幸(実験結果の議論)、好村滋行(解析アドバイス)】