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生物工学:プログラムされた対称性の破れにより設計された4成分タンパク質ナノケージ

Nature 638, 8050 doi: 10.1038/s41586-024-07814-1

4個、8個、もしくは20個のC3対称タンパク質三量体は、四面体、八面体、もしくは二十面体の点群対称に配置して閉じたケージ様構造を生成することができる。ウイルスは、完全な点群対称性を破ることで、さらに複雑な高次の三角形分割数の二十面体構造を形成しているが、自然は四面体対称性や八面体対称性について同様の対称性の破れを探っていないように見える。今回我々は、通常の正多面体から始まり三量体構築単位の準対称化を経る高次の三角形分割数構造を構築する一般的な設計戦略について述べる。48個(四面体)、96個(八面体)、それに240個(二十面体)のサブユニットからなるT = 4のケージで、おのおのが4つの異なる鎖と6つの異なるタンパク質–タンパク質界面を持ち、それぞれの直径は33 nm、43 nmおよび75 nmである構造が、電子顕微鏡法により確認された。さらに高次の三角形分割数を持つウイルスは非常に精巧な機能を有しており、高次の三角形分割数のナノケージへの一般的な道筋は、次世代の複数の抗原提示ワクチン候補や標的が決まった送達装置を同様に可能にするだろう。

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