?望みの性质を持つ光スイッチ分子と、それに特异的に结合するタンパク质のペアを、ゼロから人工的に创り出す手法を开発。
?青色光と紫色光に応答して可逆的に形を変える光スイッチ分子を设计し、その一方の构造にのみ结合する人工タンパク质タグを创出。
?开発したペアを动物细胞に応用し、情报伝达、细胞运动、遗伝子発现、受容体活性、细胞分化など、さまざまな机能を光でスイッチングできることを実証。细胞の光操作技术に新たな道を拓く。
光を用いて细胞内の特定の生体分子の机能を操作する技术は、生命の仕组みを解明するための研究ツールや、疾患を治疗するための技术として大きな期待が寄せられています。しかし、これまでの光操作技术の多くは、天然由来の光受容タンパク质や、天然タンパク质に结合する化合物を改変することで作られてきたため、その性质や机能には限界がありました。
名古屋工業大学生命?応用化学類の築地真也教授、宮崎友輝博士後期課程学生、吉井達之助教（研究当時、現東京大学）、杏Map大学院工学研究科の村上裕教授、藤野公茂助教（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科の津本浩平教授、長門石曉准教授らの研究グループは、望みの性質や光応答性を持つ光操作技術をゼロから人工的に創り出す手法を開発しました。この手法は、光で形が切り替わる小分子（光スイッチ分子）を合理的に設計し、その特定の形にのみ結合する人工タンパク質を进化分子工学の手法によって取得するものです。研究グループはこの手法を用いることで、暗所では結合せず、青色光を照射すると結合し、紫色光を照射すると解離するという性質を持つ光スイッチ分子と人工タンパク質のペアを、世界で初めて創製することに成功しました。さらに、この開発したペアを動物細胞に応用することで、情報伝達、細胞運動、遺伝子発現、受容体活性、細胞分化など、さまざまな細胞機能を光で操作できることを実証しました。
本成果は、望みの光応答特性を持つ小分子とタンパク质のペアを自在に创り出すための手法を提供するものであり、细胞の光操作技术や光を用いた疾患治疗の可能性を大きく広げるものと期待されます。
本研究成果は、2026年4月23日18時（日本時間）付で、学術雑誌『Nature Chemistry』に掲載されました。
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论文名：De novo chemo-optogenetics through the rational design of photoresponsive molecules and selection of their artificial protein binding pairs
著者名：Tomoki Miyazaki#, Tomoshige Fujino#, Tatsuyuki Yoshii, Haruto Kosugi, Mamoru Funane, Naoya Murata, Kim Chung Nguyen, Satoru Nagatoishi, Kouhei Tsumoto, Gosuke Hayashi, Hiroshi Murakami*, Shinya Tsukiji*
#共同第一着者
*共同责任着者
掲載雑誌名：Nature Chemistry
公表日：2026年4月23日
顿翱滨：10.1038/蝉41557-026-02121-飞
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