超解像マルチカラーイメージングを指向したオルガネラ特異的な超耐光性蛍光プローブ

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では，超解像マルチカラーイメージングを指向したオルガネラ特異的な超耐光性蛍光プローブと，単一プローブでのマルチカラーイメージングを指向した蛍光プローブの開発を目的としている．昨年度までに，脂質代謝において重要な役割を果たす脂肪滴に着目し，超耐光性脂肪滴蛍光プローブLAQ1を開発してきた．また，多様なオルガネラが関与する脂肪酸代謝を可視化するための環境応答性蛍光脂肪酸AP-C12を開発してきた.本年度は，①LAQ1の性能評価，②AP-C12の性能評価の2つについて検討した．①について，3T3L1から分化誘導した脂肪細胞をLAQ1で染色し，フォルスコリンと IBMX を添加して脂肪分解を誘導した直後から12時間繰り返し共焦点像を取得し続けたところ，脂肪滴が分解されて収縮する様子や脂肪分解で生成した脂肪酸が再利用されて新たに微小な脂肪滴が生成する様子を可視化することに成功した．このように脂肪分解における一連の脂肪滴の動態を長時間追跡したのは初めての例であり，LAQ1の有用性を示すことができた．②について，脂肪酸代謝に影響を与える化合物を添加し，共焦点蛍光イメージングにおける細胞の染色パターンを評価したところ，AP-C12が天然の脂肪酸と同じように，細胞内で小胞体や脂肪滴，ミトコンドリアを経由して代謝されることを証明することに成功した．また，AP-C12の環境応答性を利用して，単一の蛍光プローブで脂肪酸代謝産物の細胞内分布を定量的に評価できるシステムの確立に成功した．さらに，オートファジーに影響を与える条件下で培養した細胞を染色し，共焦点蛍光イメージングを行ったところ，オートファジーにおける脂肪酸の動きを可視化することに成功した．従来の蛍光脂肪酸では，単一の蛍光脂肪酸でオートファジーを観察することが困難であり，この実験結果はAP-C12の有用性を示すものであるといえる．