リン脂質が集合して作られる脂質膜は、膜たんぱく質を固定する足場材料として分子生物学研究で広く用いられ、その機能評価に貢献しています。特に膜結合たんぱく質の機能解明のためには、それを固定するチューブ状の足場材料が必要ですが、安定なリン脂質マイクロチューブ材料はこれまで構築されていませんでした。このことが、膜結合たんぱく質の機能解明におけるボトルネックとなっていました。本研究では、膜相分離を起こすリン脂質膜上で、独自に開発したカチオン性ペプチド脂質（PCaL）を集合させることで、酸性・塩基性条件、高温、高塩濃度、高浸透圧条件下、夾雑（きょうざつ）環境下、光ピンセットによる物理的な引っ...

mRNAワクチンでも汎用（はんよう）される脂質ナノ粒子（LNP）を用いることで、精巣内の精細胞にmRNAを導入する技術を開発。この方法を応用し、精子形成不全の非閉塞（へいそく）性無精子症モデルマウスに、精子を造らせることに成功。得られた精子を用いて顕微授精することで、健康で妊娠能力のある次世代を得ることに成功。LNP-mRNAは化学合成可能であり、細胞由来成分を含まない。また、DNAを含まないため遺伝子組み換えリスクがない。精子が得られないために顕微授精の対象とならず、治療法のない非閉塞性無精子症を治療できる可能性を示した。ヒト男性不妊患者への応用が...

脂肪滴で脂質の加水分解が進行すると蛍光寿命が変化する蛍光プローブ（特定の物質や化学反応を蛍光として検知できる分子）を開発し、この特性を利用して脂質代謝を解析する新たな技術を確立した。肝臓がん細胞では、脂肪滴ごとに加水分解活性が不均一であることを見いだし、その違いは中性脂肪を分解する酵素（ATGL）に起因することを明らかにした。脂肪滴選択的なオートファジー（リポファジー）は、加水分解が進行した脂肪滴に対して起こることを明らかにした。名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM）・学際統合物質科学研究機構（IRCCS）の山口 茂弘 ...

オートファゴソームの新生過程の一部を試験管内で再現。たんぱく質液滴が酵素反応を促進し、オートファゴソームの種となる膜小胞を集める仕組みを解明。本研究で解明されたオートファジーの始まるメカニズムは、高い特異性を持ったオートファジー　促進剤創出の基盤的知見となることに期待。北海道大学 遺伝子病制御研究所の藤岡 優子 准教授および野田 展生 教授、東京科学大学 総合研究院 細胞制御工学研究センターの中戸川 仁 教授らの研究グループは、オートファジーの中核であるオートファゴソーム新生の初期過程を試験管内で再構成することに成功し、液−液相分離によりオートファジ...

化学修飾されたRNAが代謝されると修飾ヌクレオシドが生じますが、その機能や意義については十分に解明されていませんでした。本研究により、修飾ヌクレオシドのうち、毒性を持っているm6A、m6,6A、i6Aの3種が2種類の共通の酵素によってIMPへ代謝され、無毒化する代謝経路が存在することが分かりました。この代謝経路は進化的に保存されており、特に哺乳動物では糖代謝や脂質代謝と関連する可能性が示されたことで、今後、修飾ヌクレ...

細胞表面の受容体の取り込みを担うアレスチンが機能性膜脂質ホスファチジルイノシトール4,5-2リン酸（PIP2 ）と結合する新たな部位を見いだしました。 アレスチンとPIP2 の結合により、細胞膜の微小領域が形成され、ここに受容体を局在させることにより、効率的に細胞内へ受容体を取り込む機構を解明しました。...

PGC-1αというたんぱく質がメスに特異的に働く（作用する）ことで、ミトコンドリアのリン脂質合成を促進し、ミトコンドリア機能を高める結果、メスの褐色脂肪組織における高いカロリー消費能を実現していることを、マウスを使った実験で明らかにしました。PGC-1αノックアウトマウスなどの遺伝子改変動物を用い、トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、リピドーム解析など、多角的かつ網羅的な解析を組み合わせて、この性差メカニズムを詳細に解明しました。本研究成果は、カロリー消費を高める新たなアプローチや薬剤の開発につながる可能性があり、肥満や糖尿病の予防・治療への応用が期待されます。...

１細胞の成分分布を可視化するための、シングルセル質量分析イメージング（SC-MSI）技術を開発。同一の細胞に対して、質量分析イメージングによる細胞内脂質の観察、蛍光顕微鏡による細胞の観察、細胞の表面形状の計測を一度に実施可能にした。細胞内の脂質の分布を可視化でき、異なる種類の細胞を区別できることを示した。治療・診断技術の創成につながる情報の獲得に期待。大阪大学 大学院理学研究科 物理学専攻 大塚 洋一 准教授、豊田 岐聡 教授、大阪大学 放射線科学基盤機構 樺山 一哉 教授、深瀬 浩一 教授と、九州大学 生体防御医学研究所 和泉 自泰 准教...

慶應義塾大学 医学部 医化学教室の五十嵐 亮 特任助教（大学院生）、小田 真由美 専任講師、佐藤 俊朗 教授らの研究チームは、肝細胞が本来持つ機能を失わずに増殖する方法を確立し、ヒト初代肝細胞からミニチュア組織である「オルガノイド」を作ることに成功しました。また、肝細胞オルガノイドは試験管の中で薬物代謝や脂質代謝などの機能を再現でき、細胞移植による再生医療への展開の可能性も示されました。従来の方法では、成人肝細胞の体外増殖は困難であり、その過程での肝細胞の機能喪失が問題でした。本研究チームは、新たな培養技術を確立し、成人の肝細胞をオルガノイドとして百万倍以上に増殖させることに成功しま...

東京農工大学 大学院工学府の栗崎 優斗 大学院生と同大学 大学院工学研究院 生命機能科学部門の津川 裕司 教授らの共同研究グループは、生理活性脂質の１種である「脂肪酸ヒドロキシル化脂肪酸（ＦＡＨＦＡ）」の脂肪酸側鎖・水酸基位置・二重結合位置を網羅的に決定できる新しい構造リピドミクス手法を開発しました。本手法は、液体クロマトグラフィー―タンデム型質量分析（ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ）における生体試料の前処理や、部分構造情報を得るための方法の１つである電子誘起解離法（ＥＡＤ）およびインフォマティクスの技術開発および最適化によって実現しました。また、本手法を用いて、腸内細菌叢（そう）および宿主側で産生されると...