単一ドメイン抗体阻害剤がバチルス・サブチリスSMC複合体のコイルドコイルアームを標的とする
Single-domain antibody inhibitors target the coiled coil arms of the Bacillus subtilis SMC complex
合成ナノボディ(サイボディ)は、精製タンパク質の構造安定化に有用であることが示されているが、生きた細胞でのタンパク質機能調節への応用はあまり研究されていなかった。本研究では、バチルス・サブチリスの構造維持染色体(SMC)複合体であるSmc-ScpABを標的とするサイボディを開発した。まず、精製Smc-ScpABに特異的に結合するサイボディを単離し、次にそれをB. subtilis内で発現させて、Smc-ScpAB機能を阻害し、染色体分離異常と細胞死を引き起こす結合体をスクリーニングした。その結果、14個の阻害性サイボディが3つのライブラリデザインに属し、コイルドコイルアームインターフェース付近のSmcサブユニットを標的とし、そのATPase活性を2つの主要な方法で調節することが明らかになった。これは、SMC-DNA折り畳みプロセスにおいてSmcコイルドコイルの中間領域が重要な特徴であることを示唆している。これらの発見は、サイボディが生きた細胞における動的なタンパク質機能を調査するための多用途ツールとしての可能性を強調する。
- バチルス・サブチリスSMC複合体(Smc-ScpAB)を標的とする阻害性サイボディを開発・単離し、生きた細胞内で発現・機能阻害に成功
- 14個の阻害性サイボディがSmcサブユニットのコイルドコイルアームインターフェース付近を標的とし、ATPase活性を調節することを発見
合成ナノボディ(サイボディ)を生きた細胞内でSMC複合体の機能阻害に応用した点が重要。従来は精製タンパク質の構造安定化に限られていた技術を、細胞内の動的タンパク質機能の解析ツールとして実証したことで、創薬標的バリデーションや細胞内タンパク質機能制御の新たなプラットフォームにつながる可能性がある。特に、染色体分離異常による細胞死を誘導できたことは、抗菌薬やがん治療への応用を示唆しており、バイオテクノロジー企業による創薬ツールとしての展開が期待される。