論文タイトル
De novo design of modular and tunable protein biosensors
出典
De novo design of modular and tunable protein biosensors - PubMed
Naturally occurring protein switches have been repurposed for the development of biosensors and reporters for cellular and clinical applications1. However, the ...
pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
Nature. 2021 Mar;591(7850):482-487.
確認したいこと
タンパク質のデザイン手法をベンチマークしています。
要旨
デノボデザインで、任意のリガンドで活性をON/OFFできるバイオセンサーの開発した報告です。
解説など
システムの概念図は以下に示されています。
Fig. 1: De novo design of multi-state biosensors. | Nature
www.nature.com
CageとKeyの2分子が存在し、それぞれにsplitされたルシフェラーゼがグラフトされています。この2分子が近接したときにルシフェラーゼ活性が回復するのとともに、Keyの先端側に存在する標的抗原に結合するモチーフがアクティブとなる仕組みです。つまりKeyの添加によって、人為的にモチーフの活性を制御しながら、そのON/OFF制御をルシフェラーゼ活性でモニターできるようになります。
筆者らは、このシステムをlucCage/lucKeyと呼んでいます。
本文では、このlucCage/lucKeyシステムに対して、複数の応用事例を紹介しています。以下は論文内の応用事例における標的抗原に結合するモチーフのリストです（つまり、これらに結合する分子が標的抗原になります）。
- HA結合タンパク質（HB 1.9549.2）（標的分子：HA）
- ボツリヌス毒素結合タンパク質（Bot. 0671.2、デノボデザイン由来）（標的分子：ボツリヌス毒素）
- 抗体結合タンパク質AのCドメイン（標的分子：抗体）
- HER2結合性のaffibody（標的分子：HER2）
- 心筋トロポニンT（標的分子：心筋トロポニンI）
- HBVエピトープ（標的分子：抗HBV抗体）
- SARS-CoV-2エピトープ（標的分子：抗SARS-CoV-2抗体）
センサーの標的抗原への結合自体に依存して、レポーターがアクティブになるシステムが構築できると、もっと有用性は増すと思います。
追加調査したいこと
Cage/Keyシステム自体のデザイン報告までさかのぼって、デザインのtipsを理解したいと思いました。
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