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2019 年度 実績報告書

動脈硬化症を誘発するマクロファージ内脂質蓄積化メカニズムの新シナリオ

研究課題

研究課題/領域番号 18K13521
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

下林 俊典  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 研究員 (50787124)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード脂肪滴 / 相転移 / ソフトマター
研究実績の概要

本研究では、細胞内でみられる脂肪滴というオルガネラの内部で起こる液体液晶相転移現象に着目し、1)相転移ダイナミクスとその後の構造の物理的解明、更には2)相転移現象とマクロファージ泡沫化現象との因果関係の解明を目指す。本年度は1)相転移ダイナミクスとその後の構造の物理的解明に関して次にあげる結果を見出した。細胞内脂肪滴でステロールエステル濃度に依存して液体-液晶相転移がみらえることを見出していたが、その定量理解は得られていなかった。そこで培地に添加するコレステロールの濃度を 25, 50, 170 uM と変化させ、液晶脂肪滴をもつ細胞の割合 p (%) を温度 T の関数として定量した。結果、温度上昇に伴いp (%) は総じて減少した。以上の定量データを用いて、0<p<50 の場合は「脂肪滴は液体相 」、 50<p<100「脂肪滴は液晶相」と大別した。横軸に脂質質量比を、縦軸に温度をとり、細胞内脂肪滴の液体 - 液晶相転移の相図を作成した。なお、各条件における脂質質量比は脂肪滴を遠心分離により単離し、TLCアッセイによって求めた。更に、この相転移現象の普遍性を調べるために、 U2OS 細胞と MEF 細胞を用いて同様の実験を行い、データ点を相図に重ね合わせたところ、細胞種に依らない液体 - 液晶相転移の普遍的な相境界が得られた。以上より、普遍的に SE が脂肪滴の液体 - 液晶相転移を駆動することを定量的に証明した。これまでに得られた結果を論文としてまとめ、国際論文誌PNASに掲載した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Universal phase behaviors of intracellular lipid droplets2019

    • 著者名/発表者名
      Shimobayashi Shunsuke F.、Ohsaki Yuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 ページ: 25440~25445

    • DOI

      10.1073/pnas.1916248116

    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞内脂肪滴の普遍的な相挙動2020

    • 著者名/発表者名
      下林俊典、大崎雄樹
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会

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公開日: 2021-01-27  

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