2025年 | プレスリリース?研究成果
細胞膜の海を探る 生きた細胞で「長距離膜粘度」を発見
【本学研究者情报】
〇大学院理学研究科物理学専攻 准教授 佐久间由香
【発表のポイント】
- 独自に开発した膜粘度（注1）を测定する方法を细胞に初めて适用することによって、これまで困难だった「生きた细胞の膜粘度测定」に成功しました。
- 生きた细胞膜の粘度はモデル细胞膜（注2）より1万倍も高いことを见出しました。
- 分子の热运动に由来する「短距离粘度」からは予想できなかった「长距离膜粘度」という新しい概念を提案しました。
【概要】
细胞を囲む细胞膜は海の表面のようにゆらゆらと流れる「流动性」をもっています。この流れやすさは「膜粘度」と呼ばれ、细胞内での物质输送や细胞机能に深く関わっています。従来は技术的な制约から、モデル细胞膜（细胞膜を模した人工膜）を用いた膜粘度测定にとどまっていました。
東北大学、国立遺伝学研究所、北海道大学の共同研究チームは、独自に開発した粘度測定法を用いることで、生きた細胞膜の粘度測定に成功しました。細胞膜に力を加えて細胞全体（マイクロメートルスケール）に流れを起こし、その流れのパターンから膜粘度を測定した結果、生きた细胞膜の粘度はモデル细胞膜と比べて1万倍も高いことを明らかにしました。これは、モデル細胞膜には存在しない、細胞骨格（注3）や膜タンパク质などの复雑な构造が流れを妨げているためです。本研究では、分子の热运动から得られる「短距离膜粘度」に加えて、细胞全体の构造に影响される「长距离膜粘度」という新しい概念を提案しました。今回の成果は、生细胞の物理的性质の理解を大きく前进させるものであり、将来的には细胞机能の解明や病理研究への応用が期待されます。
本成果は9月5日に米国生物物理学会の学会誌、Biophysical Journalに掲載されました。
図1. 細胞膜の構造と(a)短距離粘度、(b)長距離粘度の概念図。(a) 脂質のランダムな熱運動はタンパク質や細胞骨格に妨げられない。(b)細胞全体に流れ（青矢印）が起きると、脂質の運動はタンパク質に妨げられる。
【用语解説】
注1. 膜粘度：細胞膜の「流れやすさ」を表す物理量。
注2. モデル細胞膜：実際の細胞膜ではなく、脂質だけで人工的に作った膜。
注3. 細胞骨格：細胞の内部を支える繊維状の構造。
【论文情报】
タイトル：Long-range viscosity of the plasma membrane of a living cell measured by a shear-driven flow method
著者：Yuka Sakuma, Kazunori Yamamoto, Saya Ichihara, Toshihiro Kawakatsu, Kenya Haga, Masayuki Imai, Akatsuki Kimura
东北大学大学院理学研究科 准教授 佐久間由香＊, 北海道大学遺伝子病制御研究所 特任助教 山本一徳, 国立遺伝学研究所 博士研究員 市原沙也, 东北大学大学院理学研究科 教授 川勝年洋, 东北大学大学院理学研究科 技術専門職員 芳賀健也, 东北大学大学院理学研究科 教授 今井正幸, 国立遺伝学研究所 教授 木村暁
*責任著者 东北大学大学院理学研究科物理学専攻 准教授 佐久間由香
掲載誌：Biophysical Journal
顿翱滨：
问い合わせ先
（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科 物理学専攻
准教授 佐久間 由香（さくま ゆか）
罢贰尝：022-795-7755
Email：sakuma*bio.phys.tohoku.ac.jp （*を@に置き換えてください）
（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
罢贰尝：022-795-6708
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