細胞内の脂質代謝を可視化する蛍光プローブを開発~脂肪滴の動態解析により疾患理解、診断・治療法開発に貢献~

ad

2025-10-10 名古屋大学

名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所と岐阜大学の共同研究チームは、細胞内の脂質代謝をリアルタイムに可視化できる新しい蛍光プローブを開発した。この分子は脂肪滴に選択的に集積し、主要脂質トリグリセリド(TAG)と加水分解生成物ジグリセリド(DAG)の比率に応じて蛍光寿命が変化する。蛍光寿命イメージング顕微鏡(FLIM)を用いることで、肝がん細胞内の脂肪滴ごとに加水分解活性が異なることを明らかにし、その違いは酵素ATGLの発現に起因することを突き止めた。また、脂肪滴選択的オートファジー(リポファジー)は脂肪分解後に起こることも解明。脂質代謝異常疾患(がん・糖尿病・動脈硬化など)の診断や創薬に貢献が期待される。成果は『Journal of the American Chemical Society』に掲載。

細胞内の脂質代謝を可視化する蛍光プローブを開発~脂肪滴の動態解析により疾患理解、診断・治療法開発に貢献~

<関連情報>

トリアシルグリセロール分解過程における脂質滴組成動態の単一細胞蛍光解析 Single-Cell Fluorescence Analysis of Lipid Droplet Compositional Dynamics during Triacylglycerol Catabolism

Junwei Wang,Keiji Kajiwara,Manish Kesherwani,Florence Tama,Yuki Ohsaki,Shigehiro Yamaguchi,and Masayasu Taki
Journal of the American Chemical Society  Published: October 9, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.5c11742

Abstract

Lipid droplets (LDs) are dynamic organelles essential to lipid metabolism and energy homeostasis, yet their compositional heterogeneity in living cells remains poorly understood. Here, we present LipiPB Red, a red-emissive fluorescent probe with exceptional photostability, high polarity sensitivity, and long-term retention within LDs, even under serum-containing conditions. When applied to fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), LipiPB Red enables discrimination between triacylglycerol (TAG) and diacylglycerol (DAG) content within individual LDs. FLIM analysis revealed pronounced compositional heterogeneity among LDs in hepatoma cells. This heterogeneity was abolished, with a concomitant increase in average fluorescence lifetimes, upon genetic knockdown or pharmacological inhibition of adipose triglyceride lipase (ATGL), implicating ATGL-mediated lipolysis as a key regulator of LD diversity. Moreover, coimaging with autophagy markers revealed reduced fluorescence lifetimes in LDs localized within both autophagosomes and autolysosomes. These findings indicate a sequential lipid degradation cascade during lipophagy, where lipid hydrolysis is initiated prior to lysosomal fusion.

有機化学・薬学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました