細胞構造を可視化する蛍光プローブ「CenSpark」を開発(Lighting up the organizers of the cell’s architecture)

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2026-04-20 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

スイスのEPFLの研究チームは、細胞内で構造形成を担う「細胞の設計者」とも呼ばれる分子群の働きを可視化する新手法を開発した。研究では、細胞内の特定タンパク質に蛍光標識を施し、これらがどのように集まり自己組織化して細胞構造を形成するかを高精度で追跡することに成功した。これにより、細胞の形態や機能を支える分子集合体のダイナミクスや配置原理が明らかになり、従来不明だった形成プロセスの詳細理解が進んだ。こうした知見は、発生過程や疾患における細胞異常の解明に貢献する可能性があるほか、人工細胞設計やバイオエンジニアリング分野への応用も期待される。

<関連情報>

中心体および繊毛を標識するための蛍光プローブCenSparkの開発 Development of the fluorescent probe CenSpark for labeling centrioles and cilia

Cédric Pourroy,Georgios N. Hatzopoulos,Luc Reymond,Friso E. Douma,Tatiana Favez,Marie Croisier,Sara Cascais,Caroline Arber,Benita Wolf,Daphne M. Laan,Guillermina R. Ramirez-San-Juan,François Kuonen,Saishree S. Iyer,Ilya Grigoriev,Anna Akhmanova & Pierre Gönczy
Nature Chemical Biology  Published:15 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-026-02186-1

細胞構造を可視化する蛍光プローブ「CenSpark」を開発(Lighting up the organizers of the cell’s architecture)

Abstract

Small-molecule probes are transformative for cell biology, offering unprecedented insights into subcellular structures, including in systems without molecular genetic tools. Centrioles are fundamental for generating the axoneme of cilia and flagella, as well as centrosomes, but a generic small-molecule probe allowing selective visualization of centriolar and axonemal microtubules is lacking. We engineered CenSpark as a cell-permeable dual-ligand fluorescent probe exploiting the juxtaposition of inner and outer microtubule-binding sites of microtubule triplets and doublets present exclusively in centriolar and axonemal microtubules. This design endows CenSpark high selectivity in live and fixed specimen analysis of centrioles, cilia and flagella across systems. We deployed CenSpark to uncover the rate of primary cilium formation and track centrioles in chimeric antigen receptor T cells during polarization at the immunological synapse with unprecedented resolution. Overall, CenSpark is a novel versatile small-molecule fluorescent probe to monitor centrioles, cilia and flagella without the need for genetic manipulation.

細胞遺伝子工学
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