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新しく同定された細菌タンパク質は、がんの薬物送達システムの設計に役立ちます

土壌とヒト腸内微生物叢で見つかった細菌のファミリーには、以前は知られていなかったタンパク質が発見されています。これは、がん治療における薬物送達に役立ちます。 PNASで発表された論文で、キングスカレッジロンドンの研究者とワシントン大学は、このタンパク質のユニークな3D構造について説明しています。このタンパク質は、現在、腫瘍部位に薬物を標的とすることができる癌薬物送達システムの開発に使用されています。 彼らがビールと名付けたチームによって特定された細菌タンパク質は、ヒト細胞の大部分で最も豊富なタンパク質であるアクチンと同様の機能を持っています。 ATPと呼ばれる化学物質が存在する場合、アクチン分子はフィラメントとして知られる長いスパイラルチェーンに結合することができます。フィラメントは細胞の外膜に座っており、細胞がその形状を維持し、分裂して動くのを支援するなど、多くの重要な機能を持っています。アクチンはATPを分解することもできます。これにより、フィラメントが分解されるようになります。 細菌は、ATPの存在下でフィラメントを形成するアクチンと同様のタンパク質を持ち、細胞の形状と分裂を制御するのに役立ちます。しかし、ビールを研究するとき、研究者は他のアクチン様細菌タンパク質、その構造に1つの顕著な違いを発見しました。 ロンドンのキングスカレッジロンドンのランドールセンターセンターのシニア講師であるジュリアンベルジェロン博士は、「メタゲノミクスデータ - 環境からの細菌ゲノムの広範なシーケンスを使用して、ベルクロバイオットとして知られている細菌のファミリーで以前に知られていないアクチン様タンパク質を特定するために、メタゲノミクスデータを使用しました。 「最も高度な極低気電子顕微鏡を使用して、このタンパク質の原子構造を決定することができ、フィラメントの代わりに、その中心に中空の空洞がある剛性チューブを形成します。 ベルジェロン博士は、論文の上級著者であるジャスティン・コルマン教授の研究室でシアトルのワシントン大学医学部のポスドク研究者であったときに、最初にタンパク質を発見しました。しかし、当時、彼らはタンパク質の構造を解くことができませんでした。 King'sに移動し、高度なイメージング技術を使用してタンパク質を研究した後、Bergeron博士 - ラボグループメンバーのShamar Lale -Farjat、Hanna Lewicka、Chloe Parryの助けを借りて、ATPの存在下では、ビールが中空の尿細管構造を形成する3つのスタンドに集まることがわかりました。 「現時点では、ビールの機能はわかりません」とベルジェロン博士は付け加えます。 「それにもかかわらず、管状構造を形成するアクチン様タンパク質の同定は、この非常に重要なタンパク質ファミリーの進化についての理解を変えます。」 彼のスピンアウト会社のプロシェンプを通じて、ベルジェロン博士は現在、中空ビールチューブのユニークな構造を活用して、腫瘍部位への抗がん剤の標的送達のためのタンパク質ナノ粒子を作成するために取り組んでいます。チームは現在、臨床前の乳がんモデルでアプローチをテストしています。 「ビール構造は管状であるだけでなく、薬物分子を封じ込めるのに十分な大きさの中心に空洞を持っています。ATPでチューブのアセンブリと分解を簡単に制御できるため、希望の場所で薬物を供給および放出する簡単な方法を提供します」とBergeron博士は言います。 この作業は、バイオテクノロジーおよび生物科学研究評議会、人間のフロンティア科学プログラム、国立衛生研究所の一般医学研究所によって資金提供されました。 Bergeron JRC、Lale-Farjat SLM、Lewicka HM、Parry C、Kollman JM。 細菌のアクチンホモログのファミリーは、3本鎖尿細管構造を形成します。 Proc Natl Acad Sci US A. 2025 3月18日; 122（11）：E2500913122。…