永遠の化学物質”PFASがヒトのタンパク質に認識される構造的特徴を解明

― 脂肪酸との類似性だけでは説明できない可能性を示す、水分子ネットワークとの関わり ―

公開日：2026年6月23日

概要

高知大学大学院総合人間自然科学研究科の前川瀬里菜大学院生、杉山成教授らの研究グループは、環境汚染物質として注目されている有機フッ素化合物PFAS^注1の一部が、ヒトの脂肪酸結合タンパク質FABP3^注2に認識される仕組みの一端を明らかにしました。
FABP3は、細胞内で脂肪酸に結合し、その輸送や代謝に関わるタンパク質です。本研究では、PFASの一種であるPFHpAとPFOAに着目し、同程度の長さを持つ脂肪酸^注3と比較しました。その結果、PFHpAとPFOAは、これらの脂肪酸よりも低いIC₅₀値を示しました。さらに、X線結晶構造解析^注4により、これらのPFASがFABP3に結合した状態を原子レベルで観察したところ、PFASは脂肪酸と似た位置に結合する一方で、タンパク質内部の水分子ネットワークの近くに配置されることが分かりました。これらの結果は、PFASの認識には、脂肪酸との形の類似や疎水性だけでなく、水分子ネットワークとの関わりが寄与する可能性を示しています。
本成果は、PFASが体内でタンパク質とどのように関わるのかを理解するための基礎的な知見です。ただし、本研究はPFASの健康影響そのものを直接示したものではありません。

本成果は、Elsevier社の学術誌International Journal of Biological Macromolecules（2026 年 5 月 25 日）にて公開されました。
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論文情報

掲載雑誌：International Journal of Biological Macromolecules
URL：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813026026371
論文名：Intermolecular interactions of perfluoroalkyl acids with human heart-type fatty acid-binding protein
DOI：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.152710
著者：Serina Maekawa,Nagisa Takamiya, Haruka Terawaki, Nozomi Kondo, Fumio Hayashi,Takafumi Shimoaka,Shigeru Matsuoka, Nobuaki Matsumori,Michio Murata, Masashi Sonoyama,Shigeru Sugiyama

本研究は、公益財団法人ノバルティス科学振興財団奨励金（No. 24‒032）の助成を受けて実施されました。

用語解説

注1）　PFAS
有機フッ素化合物の一群です。水や油をはじき、熱や薬品に強い性質を持つため、さまざまな製品や産業分野で使われてきました。一方で、環境中で分解されにくく、体内に蓄積する可能性があることから、環境や健康への影響が懸念されています。

注2）　FABP3
ヒト心臓型脂肪酸結合タンパク質のことです。H-FABPとも呼ばれます。心臓や筋肉などに多く存在し、細胞内で脂肪酸に結合して、その輸送や代謝に関わります。
注3）　脂肪酸
生体内でエネルギー源として使われる分子の一つです。FABP3のようなタンパク質は、細胞内での脂肪酸の輸送や代謝に関わります。
注4）　X線結晶構造解析
結晶化した分子の三次元構造をX線の回折を利用して詳細に観察することができる実験的手法の１つです。結晶にX線を照射すると多数のさまざまな大きさの斑点からなる回折像が形成されますが、この回折像の斑点の位置や大きさから結晶内の原子や分子の位置が計算できます。本研究では、PFASがFABP3のどこに、どのように結合しているかを調べるために使用しました。