「液-液相分離」の版間の差分

{{box|text=　液-液相分離は液体が2つの相に分かれる現象のことをいう。最近では細胞内にあるタンパク質の集合物が液-液相分離によって形成された液滴（ドロプレット）であるという発見が相次いでおり、生命科学と溶液化学の境界領域に新たな研究分野が広がっている。}}

==液-液相分離と生命現象==

　生命科学の分野では、[[ストレス顆粒]]や[[生殖顆粒]]、核小体などのMLOsが液-液相分離によるものであるとされている<ref name=Brangwynne2013 />。しかし、このような名前が付けられている明確な細胞内構造物だけでなく、一時的に形成されるもっと小さな液-液相分離による集合物も存在するとされ、細胞内でのタンパク質の動的な振る舞いを統合するメカニズムとして注目されている<ref name=Banani2017><pubmed>28225081</pubmed></ref>。また、異常な液-液相分離がタンパク質凝集を引き起こし、[[筋萎縮性側索硬化症]]や[[パーキンソン病]]などの[[神経変性疾患]]の原因となる可能性が示唆されている<ref name=Shin2017><pubmed>28935776</pubmed></ref>。

== 原理 ==

　液-液相分離は[[熱力学的]]な現象であり、水と油の混合や、2種類のタンパク質溶液の混合、2種類の高分子溶液の混合、塩溶液と高分子溶液の混合、低分子溶液と高分子溶液の混合など、多様な組み合わせによって生じる。

　ATPとポリリン酸の相図の概略を'''図2B'''に示す<ref name=Nobeyama2023 />。[[カチオン]]が存在するときのATPとポリリン酸の相図は島のような形になり、島の内側はATPとポリリン酸が高濃度含まれた液滴が観察されるが、島の外側は相分離しない領域になる。相図を見ると明らかなように、ポリリン酸をある一定の濃度に固定したとき、ATPの濃度を増加させていくとある濃度以上で液-液相分離が生じて液滴が観察されるが、さらにATPを加えていくと意外にもふたたび単一相になる。ATPとポリリン酸のように、互いに親和性のある成分が相互作用して液-液相分離が生じる現象を[[会合的相分離|会合的（associative）相分離]]という。

　相分離は他にもさまざまな種類がある。[[ブロックコポリマー]]などの高分子で見られる、ナノメートルからマイクロメートルスケールで生じる相分離を[[ミクロ相分離]]という<ref name=Leibler1980>'''Leibler, L. (1980).'''<br>Theory of microphase separation in block copolymers. Macromolecules, 13(6), 1602-1617.</ref>。ミクロ相分離は通常のマクロ相分離とは異なり、完全に相分離せず、特定のナノ構造を形成するのが特徴である。

　液滴は流動性を持つことが特徴である。観察対象の顆粒状タンパク質集合物が液滴であるかを判別するには、接触時に融合するかどうかを確認するのが簡便である。液滴の中には、1秒もあれば完全に融合してしまうほど柔らかいものも存在する<ref name=Sakakibara2023><pubmed>37291907</pubmed></ref>。一方で、接触しても融合しない場合、その集合物は液滴ではなく凝集体であると判断できる。

== タンパク質の液-液相分離 ==