第1回:脂質とは何か ― 生物学的な基礎をやさしく解説

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脂質とは? ― 水に溶けない“疎水性分子”の総称

脂質(lipids)は,“水に溶けにくく有機溶媒に溶けやすい分子”をまとめた概念で、化学構造は多様ですが共通して疎水性または両親媒性をもちます。

● 脂質の共通の特徴

  • 水に溶けない(疎水性)
  • 細胞膜を構成する主要成分
  • エネルギー貯蔵分子として機能
  • シグナル伝達や細胞間コミュニケーションに関与

「脂質=脂肪」というイメージは一部正しいものの、実際は生物学の中で非常に広い役割を担う分子群です。


脂質の主要な分類

生物学で扱う脂質は大きく以下のように分類されます。

1. 脂肪酸(Fatty Acids)

炭素鎖+カルボン酸からなる最も基本的な脂質。

  • 飽和脂肪酸:炭素鎖がすべて単結合(例:パルミチン酸)
  • 不飽和脂肪酸:二重結合を含む(例:オレイン酸)

生物学的役割

  • エネルギー源(β酸化でATP産生)
  • リン脂質やトリグリセリドの構成要素
  • 脂肪酸からエイコサノイドなどのシグナル分子が生成

2. 中性脂質(トリグリセリド)

脂肪酸がグリセロールに3本結合した形。

役割

  • もっとも効率的なエネルギー貯蔵形態
  • 脂肪滴(lipid droplets)として細胞の中に蓄積

脂肪滴は単なる倉庫ではなく、がん細胞の代謝適応にも関わることが分かっています。


3. リン脂質(Phospholipids)

細胞膜の基盤をつくる脂質。
例:

  • ホスファチジルコリン(PC)
  • ホスファチジルエタノールアミン(PE)
  • ホスファチジルイノシトール(PI)

特徴は 「両親媒性」

  • 頭:親水性
  • 尾:疎水性の脂肪酸

これにより**脂質二重層(lipid bilayer)**を形成します。


4. ステロイド・ステロール(コレステロールなど)

  • コレステロール
  • ステロイドホルモン(エストロゲン、テストステロン)
  • 胆汁酸

コレステロールは悪者扱いされがちですが、
膜流動性の調節・シグナルドメイン(ラフト)形成・ホルモン合成と重要な役割を担います。


5. スフィンゴ脂質(Sphingolipids)

細胞膜のもうひとつの主要成分。
例:スフィンゴミエリン、セラミド、ガングリオシド

ガンや免疫でも重要な分子群
セラミドはアポトーシス誘導に関わり、逆にスフィンゴシン-1-リン酸(S1P)は細胞生存を促進します。


脂質の生物学的役割 ― 単なる“油”ではない

① 細胞膜の骨格をつくる

脂質二重層は細胞を区画化し、輸送・受容・細胞間コミュニケーションの基盤になります。

② エネルギー源・エネルギー貯蔵

脂質は糖より多くのエネルギーを持ち、長期貯蔵に適します。

③ シグナル伝達の担い手

PI3K/AKT経路など、脂質はシグナル伝達の基盤分子として働きます。

特にリン脂質のリン酸化は、がん生物学で重要(PI3K、PTENなど)。

④ 遺伝子発現や代謝制御にも関与

  • PPARなどの脂質受容体は転写因子として機能
  • スフィンゴ脂質は生存/死のスイッチとして働く

まとめ

脂質は「油」という単純なイメージを大きく超え、
細胞の構造・エネルギー・情報伝達・代謝制御に関わる生命維持の中核分子です。

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