生物工学：プログラム可能なタンパク質の細胞表面における連結

細胞表面の全体像は細胞タイプに応じて異なり、疾患の際には変化していることが多い。こういった違いを活用することは、多くの治療戦略にとって重要であり、診断法や基礎科学で使われる手法を開発する基盤となる。最先端の戦略では表面にある単一の抗原を標的にするのが普通だが、個別の受容体だけで細胞タイプが特異的に決まることはまれである。そのため、細胞表面の複数の特徴を統合できるプログラム可能な分子システムが開発されれば、目標に向かう入力を利用者が求める出力へと変換するために非常に望ましいものとなる。今回我々は、近接性によって制御されるタンパク質トランススプライシングを原動力とする自律的な意思決定装置を開発した。この装置を使えば、もともと不活性な2個のポリペプチド断片から活性なタンパク質を局所的に産生させることが可能になる。このタンパク質アクチュエータープラットフォームを用いて、指定した細胞表面上でタンパク質を収束的に連結して、活性なタンパク質を極めて選択性高く作製できることが明らかになった。生成された活性なタンパク質は、連結を行った細胞表面上に物理的に結合したまま残すことと、周囲の環境中に放出することのどちらも可能である。この方法はモジュラー性と調節可能性を本質的に備えているため、さまざまな種類の入力、標的化の様式、機能的出力に対応可能であり、細胞のさまざまな系を局所的に調べたり操作したりすることが可能になる。

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