東京⼯業⼤学 物質理⼯学院 応⽤化学系の⽥中 拓哉 ⼤学院⽣と⼩⻄ ⽞⼀ 准教授、九州⼤学 ⼤学院理学研究院 ⽣物科学部⾨ 松本 惇志 博⼠と池ノ内 順⼀ 教授らの研究チームは、⾼光安定性かつ低毒性のソルバトクロミック蛍光⾊素を開発し、約 1 時間の細胞分裂において、細胞膜中の脂質の組成や流動性を連続撮影することに成功した。
⽣きた細胞の⽣体膜中の脂質層の組成や秩序とその時間変化の解析は、細胞接着やシグナル伝達などの⽣命現象や、がんなどの病態形成の解明の鍵を握っている。しかし、従来⽤いられてきた蛍光⾊素には⾼い毒性や低い光安定性といった問題があり、⽣きた細胞膜の脂質組成などの⻑時間観察はこれまで実現されていなかった。
本研究チームは、蛍光の極性応答に必要な電⼦受容性官能基として、脂質に含まれるエステル結合を⽤いてソルバトクロミック蛍光⾊素を開発した。細胞死を誘導せず、強いレーザー光を照射しても安定なこの新しい⾊素を⽤いることで、⽣命イベントの連続的な可視化に成功した。この⾊素は⼀般的な蛍光顕微鏡だけでなく、数ナノのサイズを判別する超解像顕微鏡にも⽤いることができ、多様な膜機能の解明、細胞外 / 細胞内刺激に応答した膜タンパク質の活性化などのメカニズム解明につながると期待される。
本研究成果は、総合科学雑誌「Advanced Science」(インパクトファクター: 15.1) に 3 ⽉ 12 ⽇ (現地時間) に公開された (https://doi.org/10.1002/advs.202309721)。
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