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生物工学：細菌の収縮注入系によるプログラム可能なタンパク質送達
Nature 616, 7956 doi: 10.1038/s41586-023-05870-7
内部共生細菌は、これらの生物が宿主の生物学的特性と調和できるように、複雑な送達系を進化させてきた。その1例であるeCIS（細胞外収縮注入系）はシリンジ様の巨大分子複合体であり、スパイクを打ち込んで細胞膜に貫通し、タンパク質の積荷を真核細胞内に注入する。最近、eCISがマウス細胞を標的とすることが見いだされ、これらを治療用タンパク質の送達に利用できる可能性が高まっている。しかし、ヒト細胞でもeCISが機能できるかどうかは不明であり、これらの系が標的細胞を認識する機構についてはほとんど分かっていない。本論文で我々は、昆虫病原性細菌Photorhabdus asymbioticaのeCISであるPVC（Photorhabdus virulence cassette）による標的選択は、PVC尾部繊維末端の結合エレメントによる標的受容体の特異的な認識を介して行われることを示す。我々はまた、in silicoでの尾部繊維の構造改変を用いて、PVCの再プログラム化により、これらの系が、本来標的としない生物（ヒト細胞やマウスなど）を100％に近い効率で標的にできることを示す。さらに我々は、PVCがCas9や塩基エディター、毒素などの多様なタンパク質を積載して、それらを機能的にヒト細胞に送達できることを示す。我々の結果は、PVCはプログラム可能なタンパク質送達デバイスであり、遺伝子治療やがん治療、生物的防除への応用の可能性を持つことを実証している。
