2023 Fiscal Year Annual Research Report
生体膜での脂肪酸ナノスケール解析技術確立による不飽和脂肪酸生理機能発現機序の解明
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19K22435
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
藤田 秋一 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (60282232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
正谷 達謄 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (70614072)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / クリックケミストリー / 脂肪酸 / 微細局在 / 脂質二重層 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体膜を構成する膜脂質は“頭部”の親水性部位とそれに結合する脂肪酸の “尾部”である疎水性部位により構成される。膜脂質に関しては有力な解析技術が少ないため、まだまだ未知の点が多く残されている。特に脂質二重層の内部を構成する脂肪酸に関しては細胞内でどのように分布しているのかという情報は極めて少ないのが現状である。代表者らは、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法（Quick-freezing & freeze-fracture replica labeling method: QF-FRL）をさらに改良することにより、逆転凍結レプリカ脂肪酸標識法を新たに開発し、生体膜における脂肪酸分布をナノレベルで解析することを試みた。HeLa細胞の細胞膜、および細胞内の構造体に蛍光標識が確認できた。対照実験として，培養液にアルキン化オレイン酸を含まないHeLa細胞では、同じ蛍光標識を行なっても、全く蛍光標識は確認できなかったため、本実験でのHeLa細胞で確認できた蛍光標識は生体膜に取り込まれたアルキン化オレイン酸であると考えられる。以上の実験より、培養液内のアルキン化脂肪酸を入れて哺乳類培養細胞を培養することにより、生体膜の脂肪酸を蛍光標識し可視化できると確認できた。一方、逆転凍結レプリカ脂肪酸標識法を用いて電子顕微鏡により脂肪酸の微細分布を検討する実験を行なった。エッチングを行なったレプリカ薄膜では、アルキン化オレイン酸あるいはアルキン化アラキドン酸共に、生体膜において特異的な標識を得ることはできなかった。一方、逆転凍結レプリカ脂肪酸標識法を用いて電子顕微鏡により脂肪酸の微細分布を検討する実験を行なった。エッチングをしなかったレプリカ薄膜では、アルキン化アラキドン酸のアルキン基を標識することに成功した。これらの結果から、生体膜に存在するアラキドン酸が親水性領域側にアルキン基、つまり脂肪酸の末端が露出していることを示唆された。
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