中大ら,シンクロトロンで微小管の構造変化解明

中央大学,スペインALBA,スペイン高等科学研究評議会(CSIC),県立広島大学,高輝度光科学研究センターの研究グループは,2つのシンクロトロン施設,ALBAと大型放射光施設SPring-8(BL05XU,BL40XU)との研究を通して,細胞の中にある繊維,微小管の構造が繊細な制御を受けて変化する事実を発見した(ニュースリリース)。

分裂中の細胞が染色体を分けるとき,神経細胞が長い突起を伸ばすときなど,細胞が大きく変形する場面では,細胞の中にある繊維,微小管が大切なサポート構造としてはたらく。増殖が盛んなガン細胞は,この微小管がうまく構成されないと細胞分裂が進まずに死滅するので,微小管に結合する薬剤は,強力な抗ガン剤の候補にもなる。

今回の研究成果は,日本側の研究グループが開発した数10万本の微小管を一方向へ揃える流動配向技術,シンクロトロンで得られる非常に強度が高く性能の優れたX線を使う繊維回折法という構造解析技術,さらに,微小管を作るタンパク質となるチューブリンを多量に高純度で精製し,その化学反応特性を綿密に解析するスペイン側CSIC研究室の生化学技術がポイントとなる。

従来の電子顕微鏡・結晶解析などを使ったものと同等以上の精度で,しかも,真空中ではなく水溶液内の構造変化を刻々と検査できる新手法となる。この研究では,繊維構築のエネルギー源となるGTPをチューブリン分子が分解する途中過程をリン酸類似物質で停止させ,その時の構造を詳細に調べることに成功した。

構造変化がわかると,その構造により適合し結合できる薬剤を探索し,その中から少量で副作用の低い抗ガン剤の種類を選び,投与する組み合わせも工夫できるようになる。最終的には,健常な細胞は傷つけずに,ガン細胞だけを狙い撃ちできる薬剤の新処方を開発する研究へと発展できるとしている。

キーワード:

関連記事

  • QSTなど、超高温物質に対してSPring-8のX線を照射し構造変化を観察

    量子科学技術研究開発機構(QST)、日本原子力研究開発機構、福井大学、東京科学大学、東北大学は、大型放射光施設SPring-8において、3000℃を超える超高温下で起こる物質の変化をリアルタイムで観察できる新しい分析技術…

    2026.02.05
  • 京大など、放射光で可視化したポリエチレン内部密度揺らぎの可視化に成功

    京都大学と三井化学は、大型放射光研究施設SPring-8でのX線散乱測定および高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所のフォトンファクトリーにおける走査型透過X線顕微鏡(STXM)を組み合わせた解析、延伸し…

    2026.01.30
  • 京都大学、再生ポリプロピレンの破断要因を放射光で可視化

    京都大学の研究グループは、大型放射光施設SPring-8を用いた解析により、再生ポリプロピレン内部に残留する異物が破断特性に及ぼす影響を可視化し、その構造的要因を解明した(ニュースリリース)。 近年、使用済みのポリプロピ…

    2026.01.06
  • 岡山大、光駆動プロトンポンプで体内のがん腫瘍を消去することに成功

    岡山大学の研究グループは、光に反応して細胞内をアルカリ化させるタンパク質を利用し、マウス体内に存在するがん腫瘍を選択的に光で死滅させることに成功した(ニュースリリース)。 がんは日本人の2人に1人がかかる病気で、長年にわ…

    2025.11.11
  • 阪大ら,光に応答した分子を細胞内で可視化

    大阪大学と東京大学は,光照射によりアルキンへと変換される新しい化学構造を開発し,この構造を観察対象となる分子に修飾することで,光に応答した分子を細胞内で可視化することに成功した(ニュースリリース)。 これまで,生体内分子…

    2025.10.24

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア