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タンパク質でできたアルキメデスの立体

天然のタンパク質を改変して金属と相互作用させることで、生体分子では前例のない特異な構造を持つケージ状集合体が作製された。

タンパク質を構成要素とするナノスケール材料の設計は今、幾何学やコンピューター科学、分子生物学から得られた数々のアイデアによって黄金時代を迎えつつある1。天然に存在する細胞やウイルスの構造からは、タンパク質分子から多様な構造が形成できることは明らかで、望みの形状に作り上げた「デザイナー」タンパク質で実現し得るさまざまな技術的応用も示唆されている2。そんな中、大阪大学の岩崎憲治（現 筑波大学所属）とヤゲロニアン大学（ポーランド・クラクフ）および理化学研究所のJonathan Heddleらの研究チーム3は今回、前例のない特異な構造と特性を持つタンパク質ケージを自己集合により作製し、Nature 2019年5月16日号438ページで報告した。計264個のタンパク質サブユニットからなるこの集合体は、11個のサブユニットで形成される24のリングが、計120個の金原子でつなぎ留められており、幾何学的には「アルキメデスの変形立方体」4に属する他、化学的および熱的に極めて安定だが還元剤の存在下で容易に解離するという可逆的特性を有する点で非常に興味深い。

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翻訳：藤野正美

Nature ダイジェスト Vol. 16 No. 8

DOI: 10.1038/ndigest.2019.190833

原文

Protein assembles into Archimedean geometry
  • Nature (2019-05-16) | DOI: 10.1038/d41586-019-01407-z
  • Todd O. Yeates
  • Todd O. Yeatesは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（米国）に所属。

参考文献

  1. Yeates, T. O. Annu. Rev. Biophys. 46, 23–42 (2017).
  2. Aumiller, W. M., Uchida, M. & Douglas, T. Chem. Soc. Rev. 47, 3433–3469 (2018).
  3. Malay, A. D. et al. Nature 569, 438–442 (2019).
  4. Holden, A. Shapes, Space, and Symmetry (Columbia Univ. Press, 1971).
  5. Padilla, J. E., Colovos, C. & Yeates, T. O. Proc. Natl Acad. Sci. USA 98, 2217–2221 (2001).
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  13. Sasaki, E. et al. Nature Commun. 8, 14663 (2017).