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生化学：機能性タンパク質バインダーをBindCraftを使ってワンショット設計する
Nature 646, 8084 doi: 10.1038/s41586-025-09429-6
タンパク質–タンパク質相互作用は、全ての重要な生物学的過程の中核である。しかし、タンパク質–タンパク質相互作用を決定している構造的特徴の複雑性が、これらの設計を困難なものにしている。今回我々は、de novoタンパク質バインダーを設計するためのオープンソースの自動化パイプラインであるBindCraftを示す。BindCraftの実験的成功率は10–100％である。BindCraftは、AlphaFold2の重みを活用して、既知の結合部位がない場合でも、ナノモルレベルの親和性を持つバインダーを生成し、高スループットスクリーニングや実験による最適化を必要としない。我々は、難しい標的の多様な組み合わせに対するバインダーの設計に成功した。その中には、細胞表面受容体、一般的なアレルゲン、de novo設計されたタンパク質、CRISPR–Cas9のような多数のドメインを持つヌクレアーゼが含まれている。我々は、設計したバインダーの機能に関する可能性と治療に使用する際の可能性を、患者由来試料中のシラカバアレルゲンへのIgE結合の低減、Cas9遺伝子編集活性の調節、食品由来の細菌性腸管毒素の細胞毒性低下によって示した。また、細胞表面受容体に特異的に働くバインダーを用いて、標的遺伝子の送達のためにアデノ随伴ウイルスキャプシドの輸送方向を変化させた。この研究は、計算設計での「ワンデザイン-ワンバインダー」手法に向けた目覚ましい進展を、治療や診断、バイオテクノロジーにおける極めて大きな可能性と共に示すものだ。
