線虫の"生体分子の地図"を赤外線で可視化

～タンパク質の構造分布を捉える新しいイメージング技術を開発～

カテゴリ：プレスリリース｜2026年9月 1日掲載
名古屋工業大学／大阪公立大学

ポイント

●   モデル生物の線虫（C. elegans）を生きたまま赤外イメージングする技術を開発
●　タンパク質や脂質など、生体分子の分布を非標識で可視化
●　赤外スペクトルの解析により、タンパク質の形（構造）の違いを生体内で可視化
●　将来的には、アルツハイマー病などタンパク質凝集が関わる疾患研究への応用が期待される

概要

名古屋工業大学工学専攻生命・物質化学プログラムの脇田和佳氏（博士前期課程2年）、生命・応用化学類の錦野達郎助教、古谷祐詞准教授、大阪公立大学大学院理学研究科の小柳光正教授、寺北明久教授らの研究グループは、モデル生物として広く利用されている線虫（C. elegans）を生きたまま赤外イメージングし、タンパク質の構造分布を可視化する技術を開発しました。
研究グループは、赤外線による観察を妨げる水の影響を抑えるために重水を用いるとともに、アジ化ナトリウムによって線虫の運動を一時的に停止させるための条件を最適化しました。これにより、生きた線虫から高品質な赤外イメージを取得することに成功しました。さらに、得られた赤外吸収スペクトルを二次微分解析することで、タンパク質を形づくる代表的な構造であるαヘリックスやβシートと呼ばれる構造の違いを可視化しました。その結果、線虫の頭部では、他の部位と比べてβシート構造の割合が低いことが明らかになりました。
本研究は、蛍光色素などで標識することなく、生体内のタンパク質構造を可視化する新しい技術基盤となるものであり、将来的にはアルツハイマー病などの神経変性疾患研究への応用が期待されます。
本研究成果は、2026年8月26日に米国化学会のオープンアクセス誌ACS Omegaに掲載されました。


研究概要図
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論文情報

論文名：Minimally Invasive Infrared Imaging of Caenorhabditis elegans Enabled by Reversible Chemical Immobilization and Second-Derivative Spectral Mapping
著者名：Nodoka Wakita, Akiko Ito, Ryu Sato, Akihisa Terakita, Tatsuro Nishikino, Mitsumasa Koyanagi, and Yuji Furutani*
*責任著者
掲載雑誌名：ACS Omega
DOI：10.1021/acsomega.6c03485
URL：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.6c03485

研究支援

本研究は以下の助成により実施されました：
• 日本学術振興会 科学研究費補助金（JP24H00451, JP24K21977）
• 科学技術振興機構CREST「次世代フォトニクス」領域（JPMJCR17N5）
• 科学技術振興機構CREST「細胞操作」領域（JPMJCR25B5）
• 文部科学省「大学の研究力強化促進事業（CURE）」（JPMXP1323015482）

問い合わせ先

＜研究に関すること＞
名古屋工業大学 生命・応用化学類
准教授　古谷　祐詞
TEL：052-735-5127　 E-mail：furutani.yuji[at]nitech.ac.jp
大阪公立大学
教授　小柳　光正
TEL：06-6605-2583　 E-mail：koyanagi[at]omu.ac.jp
＜広報に関すること＞
名古屋工業大学 企画広報課
TEL：052-735-5647　 E-mail：pr[at]adm.nitech.ac.jp
大阪公立大学 広報課
TEL：06-6967-1834 　E-mail：koho-list[at]ml.omu.ac.jp
＊それぞれ[at]を@に置換してください。