大阪大学、ハイスループットCLiBアッセイで生細胞内のシグナル伝達脂質PI(3,5)P2をリアルタイム追跡する革新的バイオセンサーを開発

2026年7月5日

EurekAlert! / University of Osaka 日本

概要

大阪大学の研究チームは、酵母細胞と蛍光読み出しを利用するセル表面リポソーム結合（CLiB）アッセイというハイスループット法を開発し、生細胞内のシグナル伝達脂質（例：PI(3,5)P2）を感度よく選択的に追跡するカスタムバイオセンサーを創出しました。この技術は、これまでの脂質研究における主要なボトルネックを解消するもので、がん、糖尿病、神経変性疾患などの疾患における膜脂質環境の理解を深める可能性があります。これにより、疾患メカニズム解明と新たな治療法開発への道が開かれると期待されます。

詳細

主要成果

大阪大学の研究者らは、生細胞内でシグナル伝達脂質、特にPI(3,5)P2などの膜脂質をリアルタイムで高感度かつ選択的に追跡する革新的なバイオセンサーの開発に成功しました。これは「セル表面リポソーム結合（CLiB）アッセイ」と呼ばれるハイスループット法に基づくもので、酵母細胞と蛍光読み出しを利用してカスタムバイオセンサーを「進化」させることで実現されました。

技術・臨床詳細

CLiBアッセイは、酵母細胞の表面に特定の脂質結合ドメインを発現させ、蛍光標識されたリポソームとの結合をハイスループットで評価することで、目的の脂質に特異的な結合特性を持つセンサーを効率的にスクリーニング・最適化します。本技術は、これまで困難であった生細胞内の膜脂質の動態を、高い空間的・時間的解像度で可視化することを可能にします。これにより、細胞内シグナル伝達経路における脂質の役割や、その異常が疾患にいかに寄与するかを深く理解するための強力なツールが提供されます。特にPI(3,5)P2は、細胞内輸送、オートファジー、そして神経疾患において重要な役割を果たすことが知られています。

背景・業界文脈

脂質は、細胞膜の構成要素であるだけでなく、細胞内のシグナル伝達において極めて重要な役割を果たしますが、その複雑な構造とダイナミックな挙動のため、生細胞内でのリアルタイム追跡は長年の課題でした。従来の生化学的手法やイメージング技術では、生きた状態での脂質の変化を捉えることが困難であり、多くの研究がインビトロの系に限られていました。今回の大阪大学のブレークスルーは、この技術的なギャップを埋めるもので、脂質生物学研究に新たなパラダイムをもたらすものです。

今後の展望

この革新的なバイオセンサー技術は、がん、糖尿病、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患といった、脂質代謝の異常が関与する様々な疾患のメカニズム解明に貢献することが期待されます。生細胞内の脂質動態を詳細に解析することで、これらの疾患の新たな治療標的の同定や、創薬スクリーニングにおける評価ツールとしての応用が考えられます。将来的には、より広範な脂質分子群に対応するセンサーの開発や、疾患モデル動物におけるインビボでの応用へと展開される可能性があります。

元記事: https://www.eurekalert.org/news-releases/1134128

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