黑料福利社

2023年10月19日
东京大学

発表のポイント

• ひも状のタンパク质は、特定の形をつくることで机能を発挥します。その仕组みを正确に予测可能な物理学理论の开発に成功しました。これは最新の础滨にも解けない难问でした。
• 开発した予测法は、タンパク质が特定の形へと折りたたまれていく経路を示す「地図」を効率的に描くことができ、大きさや形に関わらず、多様なタンパク质に対して汎用的に利用可能です。
• 本研究の成果は、タンパク质の动きを予测する础滨の开発、医疗用タンパク质や产业用酵素の新规设计、およびタンパク质の工业生产プロセスの开発などへの応用が期待されます。

発表概要

　东京大学大学院総合文化研究科?教养学部の大岡紘治特任助教と新井宗仁教授の研究グループは、タンパク质がどのようにして特定の形をつくるのかを正確に予測する物理学理論を開発しました。

　タンパク质は生命維持に重要な働きをする長いひも状の分子であり、医療や産業にも利用されています。多くのタンパク质は伸びてほどけた形ではなく、らせん状やひだ状の形へと折りたたまれて初めて機能を発揮できます。しかし、タンパク质が特定の形をつくる仕組みの解明は長年の未解決課題であり、タンパク质の形を予測できる最新のAI「AlphaFold 2」にも解けない難問でした。

　研究グループは、物理学の一分野である统计力学の理论を新たに构筑することで、タンパク质が特定の形へと折りたたまれていく経路を示す正确な「地図」を効率的に描くことに成功し、20年来の难问を解决しました。开発した予测法は、タンパク质の大きさや形に関わらず、多様なタンパク质に対して汎用的に利用可能です。また、ジスルフィド结合（注1）という架桥を持つ复雑なタンパク质が正しい形をつくるプロセスについても、実験结果を再现できました。

　本研究の成果は今后、タンパク质の动きを予测する础滨の开発につながると期待されます。さらに、医疗用タンパク质や产业用酵素の新规设计、および正しく折りたたまれたタンパク质を工业的に大量生产するプロセスの开発などへの応用も期待されます。

発表详细

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用语説明

（注1）ジスルフィド结合
システインというアミノ酸のペアの间に形成される共有结合。このような架桥がタンパク质分子内にできるとタンパク质は安定になる。抗体にも多く存在している。ジスルフィド结合を复数持つタンパク质を正しい形へと人工的に折りたたむことは难しいが、この问题を解决できれば、医疗や产业に有用なタンパク质を微生物で大量生产した后、人工的に正しい形をつくらせることによって、有用なタンパク质の安価な製造を実现できる。