見えなかった膜脂質が見える

大阪大学 蛋白質研究所 西村 多喜 教授、東京大学 生産技術研究所 坪山 幸太郎 講師、東京大学 大学院薬学系研究科 石野 雄己 特任研究員、河野 望 准教授、大阪大学 大学院歯学研究科 Lu Shiou-Ling 助教、野田 健司 教授、慶應義塾大学 大学院理工学研究科 中垣 友希さん（研究当時）、山本 詠士 准教授、東京大学 大学院医学系研究科 水島 昇 教授らの研究グループは、たんぱく質と脂質の結合を調べるための新しい実験系「Cell surface Liposome Binding（CLiB）アッセイ」を開発しました。

従来、たんぱく質と脂質分子の結合を調べるためには多くの実験ステップが必要で、一度に調べられるたんぱく質と脂質の組み合わせはせいぜい数十通りに限られていました。CLiBアッセイは少ない実験ステップでたんぱく質と脂質の結合を解析できるだけでなく、次世代シークエンス解析と組み合わせることで、数千種類のたんぱく質を対象としたハイスループット解析を可能にしました。

この技術により、従来の方法では困難であった、目的に合わせた脂質プローブの戦略的な開発が可能となり、ホスファチジルイノシトールリン酸 PI(3,5)P2と強く結合する脂質プローブPX-SnxAGVを作製しました。さらに、このPX-SnxAGVをGFP融合たんぱく質として細胞内に発現させ、その局在を観察することで、ストレス条件下においてPI(3,5)P2が濃縮した膜ドメインが形成される様子を可視化することに成功しました。

本研究は、CLiBアッセイによってたんぱく質-脂質結合に関する大規模なデータを取得できることから、AIを用いた膜脂質を標的とした創薬への応用も見込まれ、基礎生命科学の発展だけでなく、創薬や産業への波及効果という点でも大きな可能性を秘めています。

本研究成果は、英国科学誌「Nature Cell Biology」に、2026年7月2日（日本時間）にオンライン公開されました。