国立大学法人東海国立大学機構 黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM※）の多喜 正泰 特任准教授、山口 茂弘 教授らの研究グループは、ミュンスター大学（ドイツ）のフランク?グロリアス教授との共同研究で、生きた细胞内で脂肪酸の代谢产物を染め分けることができる新たな技术を开発しました。
细胞内に取り込まれた脂肪酸は、様々な代谢过程を経由して细胞小器官（オルガネラ）に分布され、リン脂质合成やエネルギー产生などに利用されます。脂肪酸代谢は生命维持活动と直结しており、代谢机能の异常と肥満?がん?肝炎などの多様な疾病との関连性も明らかになっています。蛍光イメージング法は细胞内の脂肪酸代谢を観察するうえで有効な手法ですが、代谢された脂肪酸がどのオルガネラにどの程度存在し、どのように利用されているのかを评価することは困难でした。
本研究では、周囲の极性环境に応じて蛍光特性が変化する蛍光色素に着目し、これを长锁脂肪酸の末端に连结させた蛍光性の脂肪酸诱导体「础笔-颁12」を开発しました。この分子を细胞に添加すると、「础笔-颁12」の代谢产物が様々なオルガネラに分布し、さらにはオルガネラの局所的な极性环境に応答して蛍光スペクトルが変化することがわかりました。その性质を生かし、异なる励起?検出波长のセットを用いることにより、代谢产物の细胞内分布を细胞质基质、膜组织、脂肪滴に分けて蛍光色の违いとして可视化することに成功しました。脂质代谢の研究や、代謝経路を標的とした創薬への応用などが期待されます。
本研究成果は、2022年5月9日付イギリス科学誌「Nature Communications」オンライン版に掲載されました。
?细胞内での脂肪酸代谢产物の分布を可视化、および分析するための方法论が求められていた。
?周囲の环境によって蛍光特性が変化する蛍光色素を连结した脂肪酸诱导体础笔-颁12を开発し、脂肪酸代谢产物の细胞内分布を色の违いとして可视化?分析することに成功した。
?细胞の栄养飢饿状态において、ミトコンドリアへの脂肪酸供给はリポリシスが优先して进行していることが示唆された。
?本手法は、脂肪酸代谢が関与する生命科学研究や创薬における强力なツールとなることが期待される。
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雑誌名：Nature Communications
論文タイトル：A negative-solvatochromic fluorescent probe for visualizing intracellular distributions of fatty acid metabolites
着者：Keiji Kajiwara, Hiroshi Osaki, Steffen Greßies, Keiko Kuwata, Ju Hyun Kim, Tobias Gensch, Yoshikatsu Sato, Frank Glorius*, Shigehiro Yamaguchi*, Masayasu Taki*
DOI:10.1038/s41467-022-30153-6
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※【奥笔滨-滨罢产惭について】（）
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の1つとして採択されました。黑料网の强みであった合成化学、动植物科学、理论科学を融合させ、新たな学问领域であるストライガ、植物ケミカルバイオロジー研究、化学时间生物学（ケミカルクロノバイオロジー）研究、化学駆动型ライブイメージング研究などのフラッグシップ研究を进めています。滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究を行う「ミックス?ラボ、ミックス?オフィス」で化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発を行い、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。
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