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人工細胞グループは、脂質二重膜小胞(リポソーム)内での染色体機能の再構成を目指して研究をしています。染色体は、化学修飾によって構造が可逆的に変化し、それに伴って染色体上の遺伝子(タンパク質の情報)の転写量が変動します。この機構は、例えば細胞の分化(同じ遺伝情報を持っている細胞が、上皮細胞や心筋細胞、各種臓器の細胞などに分かれる)や外部環境からの刺激に応答するために必須の機構です。我々は、この仕組みを分子レベルで解明し、そして人工的に再現することで、複雑な機能を持つ人工細胞や染色体構造を介した新規の細胞制御法の確立などを目指しています。

 リポソーム型人工細胞

細胞のように脂質の二重膜、疎水基と親水基を両方持つ脂質分子が膜を形成し、親水基が内液と外液の両方に向いている状態、が一枚のGiant Unilamellar Vesicle (GUV) 用いて、その中で生物のような生化学反応を駆動させています。

右図は、赤い蛍光脂質で光らせたGUV の蛍光顕微鏡写真(特殊な条件で作ったので通常の実験で見る状態よりも膜同士がよくくっついています)。