スフィンゴ脂质が「曲がる」と细胞はどうなる？ ～出芽酵母のスフィンゴ脂质を「シス二重结合含有型」へほぼ完全置换～
岐阜大学応用生物科学部応用生命化学科の谷 元洋教授らの研究グループは、分子遺伝学的手法を用いて、出芽酵母注1の生体膜を构成するスフィンゴ脂质注2の基本骨格構造 (スフィンゴイド塩基)を、植物に存在するシス二重結合含有型の(8Z)-4-ヒドロキシ-8-スフィンゲニン (t18:1(8Z))にほぼ完全に置き换えることに世界で初めて成功しました。
通常、细胞膜を构成するスフィンゴ脂质の疎水性部分の大部分は、直锁状の炭化水素から成り、このような构造的特徴は细胞膜の秩序形成、机能维持に重要であると考えられてきました。本研究では、ほぼすべてのスフィンゴ脂质分子に屈曲构造（シス二重结合）を导入した出芽酵母を构筑し、细胞膜构造や脂质マイクロドメイン注3形成に生じる変化を详细に解析しました。その结果、スフィンゴ脂质の「直锁性」が细胞膜の正常な机能维持に不可欠であることを、细胞レベルで初めて実験的に示しました。今后、このような出芽酵母を膜脂质机能解明のためのモデルプラットフォームとしてさらに活用することで、「生体膜脂质がなぜ多様な构造を持つのか？」という生命科学の根本的问いに迫れることが期待されます。
本研究成果は、現地時間2025年8月5日に欧州生化学連合の国際誌FEBS Open Bioのオンライン版に掲載されました。
出芽酵母のスフィンゴ脂质の构造置换
本研究のポイント
- 出芽酵母のスフィンゴ脂质の基本骨格「スフィンゴイド塩基」を、植物型の构造へとほぼ完全に置き换えることに世界で初めて成功しました。
- スフィンゴ脂质の骨格构造の大部分にシス型二重结合が导入され、分子内に屈曲が生じても、出芽酵母は生育可能であることを示しました。
- スフィンゴ脂质がほぼ全てシス二重结合含有型になると、细胞膜全体の物性や脂质マイクロドメインの形成に异常が生じることを细胞レベルで示し、スフィンゴ脂质の「直锁性」が细胞膜机能の维持に重要であることを実験的に示しました。
详しい研究内容について
スフィンゴ脂质が「曲がる」と细胞はどうなる？
～出芽酵母のスフィンゴ脂质を「シス二重结合含有型」へほぼ完全置换～
论文情报
- 雑誌名：FEBS Open Bio
- 论文名：Cis-unsaturated sphingolipids support growth of sphingoid base-deficient yeast but impair plasma membrane integrity
- 着 者：Takashi Higuchi?, Saki Sugihara?, Yohei Ishibashi, Kono Yushi, Hazuki Yamauchi, and Motohiro Tani*
?: equal contribution *: corresponding author - 顿翱滨：
用语解説
- 注1 出芽酵母：
パンや酒の発酵に使われる単细胞の真核生物で、细胞の基本的な仕组みを研究するモデル生物として広く利用されている。 - 注2 スフィンゴ脂質：
真核生物の细胞膜を构成する主要な脂质の一つで、细胞の构造保持や情报伝达に重要な役割を果たしている。 - 注3 脂質マイクロドメイン (脂質ラフト)：
细胞膜内に存在する特定の脂质やタンパク质が集まってできる「岛状」の构造で、シグナル伝达や膜タンパク质の机能に関与する。
