2020年06月03日

理研など、テラヘルツ光照射で細胞内タンパク質断片化

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：理化学研究所

理化学研究所、東北大学、量子科学技術研究開発機構、大阪大学、京都大学の共同研究グループは2日、水溶液中で培養した細胞にテラヘルツ（THz＝1兆ヘルツの電磁波）パルス光を照射すると、その光エネルギーが水溶液中を「衝撃波」として伝搬し、細胞内のタンパク質重合体を断片化することを明らかしたと発表した。 同研究成果は、THzパルス光が生体内の水に吸収されて衝撃波を生み出し、生体内部の細胞や組織に作用する可能性を示しており、今後の安全指針策定や、THz光を用いた新しい細胞操作技術の創出につながると期待できる。 今回、共同研究グループは、大阪大学産業科学研究所の自由電子レーザーによって発生したTHzパルス光を、水溶液中の培養細胞に向けて照射したところ、細胞内に存在するタンパク質重合体（アクチン繊維）が切断され、断片化することを発見した。 この断片化は、THz光が到達できない水深数mmで観察されたことから、THz光がタンパク質重合体に直接作用したのではなく、水表面で吸収された光エネルギーが衝撃波として水溶液中を伝搬し、細胞内のタンパク質重合体構造の変化を誘起したと考えられる。 同研究は、科学雑誌「Scientific Reports」オンライン版（6月2日付）に掲載された。 ＜用語の解説＞ ◆自由電子レーザー 加速器で発生した高エネルギー電子線が、交互に反転した磁場分布を持つウィグラーと呼ばれる装置を通過するときに、光共振器に蓄えた光を何度も増幅して、大強度単色コヒーレント光ビームを発生する装置。大阪大学産業科学研究所のTHz自由電子レーザーは日本で唯一のTHz自由電子レーザーであり、この周波数領域では、他国のTHz自由電子レーザーより1桁ピーク強度が高いTHzビームを発生する。 ◆アクチン アクチンは繊維化して細胞骨格構造を形成する主要タンパク質。皮膚の傷が治る際の細胞の移動や、がん細胞の浸潤・転移などにも中心的な役割を果たす。 ニュースリリース https://www.riken.jp/press/2020/20200602_2/index.html