木下 祥尚
准教授
KINOSHITA masanao
理工学基盤部門
研究KEYWORD
生体膜,細胞膜,角質層,人工膜,構造,物性,機能
研究分野
生物物理学
主な研究テーマ
- 細胞膜の構造や物性および機能に関する研究
- 皮膚細胞間脂質膜の構造や物性に関する研究
- 新規分析・解析手法の開発
研究概要
生体膜は脂質二重層膜とタンパク質で形成される、いわば二次元の液体です。特に脂質膜は、その高い流動性ゆえ、解析が困難な研究対象で、脂質膜の構造や物性が生体機能に及ぼす影響については十分に解明されていません。私たちは脂質の分布や拡散挙動を高精度で再現するプローブや、脂質膜の構造をナノスケールで解析する技術を開発し、生体膜のブラックボックスに光を当ててきました。
また、近年では脂質膜のバリア機能にも注目しています。例えば、皮膚表面に存在する角層は複数の死細胞が集まって形成されており、その細胞間隙を脂質膜が埋めています(レンガ・モルタル構造)。この細胞間脂質膜は、外界からの異物の侵入や生体内からの水分蒸散を抑制する重要な役割を担っています。私たちは、角層に存在する脂質膜の構造や物性がバリア機能に及ぼす影響を解明し、その知見を薬剤や化粧品の開発に応用したいと考えています。その他にも、細胞膜を標的とする薬剤の作用機序の解明や、不均一な生体膜を人工的に構築する手法の開発にも取り組んでいます。
提供できる技術・応用分野
私たちの研究は、生命科学のブラックボックスを明らかにするだけでなく、創薬や化粧品の開発にも応用が期待されます。これにより、SDGsが掲げる『(3)すべての人に健康と福祉を』に貢献できると考えています。
主要な所属学会
日本生物物理学会, 日本化学会
代表的な論文 または 特許
- Mechanism of local anesthetic-induced disruption of raft-like ordered membrane domains. Biochimica et Biophysica Acta −Gen. Subj. 1863, 1381−1389 (2019).
- Assembly formation of minor dihydrosphingomyelin in sphingomyelin-rich ordered membrane domains. Sci. Rep. 10, 11794 (2020).
- Low-flux scanning electron diffraction reveals substructures inside the ordered membrane domain. Sci. Rep. 10, 22188 (2020).