細胞内の”油”が分子の並び方を制御する新原理を発見 ~脂肪滴が関与する疾患の理解と治療に向けて~

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2026-07-06 名古屋大学

名古屋大学の大城宗一郎准教授、山口茂弘教授らの研究グループは、細胞内の脂肪滴の主成分である中性脂質「トリオレイン(TO)」が、超分子ポリマーの形成過程を精密に制御する新たな機能性媒体として働くことを発見した。研究では、発光性π共役分子を用いてTO中での自己集合挙動を解析した結果、TOは一般的な低極性有機溶媒とは異なり、自発的な核形成や繊維状超分子ポリマー同士の凝集を抑制することが判明した。この特性を利用して、種(シード)を加えることで狙った方向へ分子を成長させるシード重合を実現し、緑色と青色に発光する超分子ポリマーを順次伸長させたマルチブロックナノ構造の構築にも成功した。本成果は、中性脂質が分子集合を制御する新原理を示すものであり、脂肪滴の機能解明や脂質環境で機能する分子システムの設計、脂肪滴が関与する代謝疾患や関連疾患の理解・治療技術の開発につながることが期待される。研究成果は「Nature Communications」に掲載された。

細胞内の”油”が分子の並び方を制御する新原理を発見 ~脂肪滴が関与する疾患の理解と治療に向けて~

<関連情報>

中性脂質環境下で超分子ポリマーのプログラム可能な構築を実現 Programmable Construction of Supramolecular Polymers Achieved in Neutral Lipid Environments

Miku Naruse,Natsumi Fukaya,Yoshiki Imai,Soichiro Ogi,Masayasu Taki & Shigehiro Yamaguchi
Nature Communications  Published:06 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-74683-9

Abstract

Supramolecular polymerization within living cells has emerged as a promising strategy for controlling cellular functions. Lipid droplets, intracellular organelles mainly composed of neutral lipids, provide low-polarity environments, yet their role in regulating supramolecular assembly pathways remains unclear. Here we show that triolein, a representative triacylglycerol featuring three ester groups and cis-9-octadecenyl chains, acts as an effective medium for kinetically controlled supramolecular polymerization. An alanine-based diamide-functionalized fluorophore forms supramolecular polymers in triolein through a nucleation-elongation mechanism, in which an initial nucleus triggers subsequent growth. Although the thermodynamic stability is comparable to that in di-n-butyl ether, a commonly used organic solvent, triolein suppresses spontaneous nucleation and inter-fiber bundling, creating a lag phase during which seeded polymerization guides monomers along a defined assembly pathway. Kinetic studies with ethyl oleate, a structural analogue of triolein, indicate that transient solute-solvent interactions contribute to the suppression of both nucleation and bundling events. This kinetic control enables stepwise seeded growth of multiblock nanostructures and establishes neutral lipids as functional media for the precision-controlled construction of supramolecular polymers.

生物化学工学
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