細胞コレステロールの役割解明に一歩迫る

株式会社プレッパーズ

イメージング質量分析 受託サービス

【イメージング質量分析とは】 イメージング質量分析(imaging mass spectrometry, IMS)は、生体組織の切片など平面状試料におけ る各微小測定点のマススペクトルを満遍なく測定することで、m/z情報を空間情報と合わせて取得し、 分子マップの情報を得ることができる手法です。…

長年､科学者はコレステロールについて頭をひねっていた｡コレステロールは生体に必須の物質であり､同時にはっきりと有害な物質だが､細胞でコレステロールがもっとも集中している細胞膜でのその働きを誰も知らない｡イリノイ州シカゴ市のUniversity of Illinois at Chicago (UIC) の研究チームは､先駆的な光学画像技術を用い､世界で初めて細胞膜内でのコレステロールの位置と動きを正確に追跡した｡その結果､コレステロールは様々な生体的役割の他に､細胞膜内で情報を伝達する信号分子の役割という意外な発見があった｡

この研究論文は､2016年12月26日付Nature Chemical Biologyオンライン版に掲載され､｢Orthogonal Lipid Sensors Identify Transbilayer Asymmetry of Plasma Membrane Cholesterol (直交脂質センサーで形質膜コレステロールの二重層間非対称性突き止める)｣と題されている｡

この研究を指導したUICの化学教授､Wonhwa Cho, Ph.D.は､｢コレステロールという脂質は循環器系疾患との関連で悪者扱いされている｡かなり研究はされてきたが､細胞内での機能については余り知られていない｡その役割は何か? 悪玉脂質なのか? 絶対にそんなことはない｡たとえば､脳は約半分が脂質であり､脳の中でもっとも量の多い脂質はコレステロールだ｣と述べている｡コレステロール欠乏症で何種類かの疾患が起きるし､体内で12種ほどのステロイド･ホルモンをつくるのもコレステロールが出発物質になっている｡Dr. Choの以前の研究で､コレステロールが様々な調節分子､特に細胞タンパク質と相互作用していることは突き止められていたが､コレステロール自体が調節分子とは考えられていなかった｡Dr. Choは､｢コレステロールが､たとえば増殖や発達といった細胞調節に大切な役割を果たしている可能性は分かっていた｡コレステロール･レベルを押し上げる高脂肪食とがん発症率の高さとには関係があることは知られているが､その仕組みについてはよく分かっていない｣と述べている｡さらに､｢理論的に大きな難問の一つは､調節脂質や信号伝達脂質といったものは情報を伝達するために一時的に存在するもののはずなのに､実際にはコレステロールは常在している｣と述べている｡

細胞のコレステロールは90%が細胞膜に含まれており､しかも細胞膜脂質の40%がコレステロールである｡また､細胞膜そのものが二重層の脂質分子で成り立っており､コレステロールがその膜の安定を保っている｡コレステロールは集まって｢ラフト｣を形成しており､この｢ラフト｣は他の信号分子が機能するための足場の役割を果たしていると考えられていた｡

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