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生物物理学：配列–機能関係の研究に向けた天然変性タンパク質の合理的設計
Nature 658, 8134 doi: 10.1038/s41586-026-10849-1
タンパク質の天然変性領域（IDR）は、安定した三次元構造をとらないにもかかわらず、生物の全ての界に広く見られ、細胞内で不可欠な役割を果たしている。折りたたまれたタンパク質の合理的設計については近年大幅な進展が見られているが、IDRを設計する能力は、それに比べるといまだに限られている。今回我々は、IDRの合理的設計のための包括的な計算フレームワークであるGOOSE（Generate disOrdered prOteins Specifying propErties）を提示する。GOOSEの汎用性と処理能力のおかげで、数千のIDR配列を設計して検証し、さまざまな配列–機能関係を明らかにすることができた。我々はまた、GOOSEを用いてこれらの関係性を探索し、配列の特性が細胞内のIDRの構造アンサンブルにどのように影響するかを調べ、細胞体積の減少に伴う構造変化に応答するIDRを設計し、自己集合して特定のクライアント分子を集積させる足場IDRを作製し、さらに、細胞を乾燥から保護する新規なIDRを設計した。今回の研究は、合理的な配列設計をIDRの機能を探索するための強力な手法として用い、機能を持つ天然変性タンパク質を設計するための汎用的なツールをもたらす。
