材料化学：分裂する脂質–ヌクレオチド多層液滴における非対称分裂

生体分子を選択的に隔離でき、界面の濡れ性を有する、内部で分子が高密度に混み合った液晶性液滴が、人工細胞（プロトセル）や鎖状のプロトセルネットワークを構築する目的で、近年開発されている。しかし、これらの合成プロトセルを制御して分裂させることは、依然として難しい。小胞や液滴の対称分裂は、温度勾配、散逸的な自己集合、濡れエネルギー、化学反応を用いて示されてきたが、非対称分裂の例はまれである。例えば、ポリエチレングリコール–デキストラン水性二相系を含む脂質小胞や、脂質相分離を起こした二重層で調製された巨大単層小胞の非対称分裂は、浸透圧を用いて誘導されている。今回我々は、構造化された液滴が、再構成されたタンパク質装置が存在しない条件で非対称分裂を示すことを明らかにする。アルカリホスファターゼまたは多価金属陽イオンの存在下で、個々の多層液滴が分裂して、形態の異なる2つの子孫（液滴と小胞）が生じた。我々は、脂質の頭部基とヌクレオチド対イオンの相互作用に誘起された変化の結果として、単一の表面カベオラが、潜在的なコア–シェルドメイン境界に沿って円周方向に成長することで、異形分裂が起こることを示すとともに、機能性生体分子が、異なるプロトセル世代間で受け渡されることを実証する。まとめると今回の結果は、増殖する人工細胞のボトムアップ型組み立てに向けた一歩を提供している。

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