【研究成果】细胞への分子输送を担う膜タンパク质を搭载した「エンベロープ型ウイルスレプリカ」を人工的に创ることに世界で初めて成功！

　本学学术研究院工学系部门（工学部化学バイオ系学科、グリーン?サスティナブル?ケミストリー研究センター）の松浦和则教授と大学院生の古川寛人君らの研究グループは、京都大学大学院工学研究科の佐々木善浩准教授?秋吉一成教授らの研究グループとの共同研究により、细胞间の分子输送に関わる膜タンパク质である「コネキシン」を搭载したエンベロープ型ウイルスレプリカを人工的に创ることに世界で初めて成功しました（図1）。

図1. 無細胞タンパク質発現系により、ウイルス由来β-アニュラスペプチドの集合体に脂質二分子膜を被覆した複合体に

膜タンパク质コネキシンを搭载した「エンベロープ型ウイルスレプリカ」を构筑した。

　コネキシンは脊椎动物に见られる膜贯通タンパク质であり、细胞间でコネキシン同士が结合することで「ギャップジャンクション」という穴を形成し、细胞间での分子の输送に関わっています。一方、インフルエンザウイルスやコロナウイルスのようなエンベロープ型ウイルスは、タンパク质が集合してできるキャプシドという殻を脂质膜のエンベロープが覆った构造をとっており、そのエンベロープに膜タンパク质が埋め込まれています。しかし、これまでに膜タンパク质を搭载したエンベロープ型ウイルスのような构造体を人工的に构筑した例は全くありませんでした。本研究では、ウイルス由来ペプチドと脂质膜の复合体にコネキシンを搭载した「エンベロープ型ウイルスレプリカ」を创ることに成功しました。また、コネキシンが形成するギャップジャンクションを介してエンベロープ型ウイルスレプリカから细胞への効率的な分子输送ができることが示されました。本成果により、がん细胞などへの新しい薬物送达材料としての応用が期待されます。

　本研究成果は、文部科学省科学研究费「基盘研究B」(18H02089)および新学术领域研究「分子夹雑の生命化学」(18H04558)の支援により得られたもので、2021年12月21日に英国王立化学会(Royal Society of Chemistry)が発行する「RSC Chemical Biology」誌のオンライン版に掲载されました。

※详细はプレスリリース（PDF 1.1MB）をご参照ください。

今后の展开

　本研究では、细胞间の分子输送を担う膜タンパク质であるコネキシンを、エンベロープ型ウイルスレプリカに活性を保持したまま多数搭载することに成功しました。今后、コネキシン搭载エンベロープ型ウイルスレプリカを用いて、ギャップジャンクションを介したがん细胞等への薬物输送システムを构筑したいと考えています。また、インフルエンザウイルスのヘマグルチニン等の细胞认识性の膜タンパク质をエンベロープ型ウイルスレプリカに搭载し、细胞选択的な薬物输送キャリヤーとしての応用を目指して研究を展开していきます。

论文情报

タイトル：Embedding Membrane Protein into Enveloped Artificial Viral Replica

着者名：Hiroto Furukawa, Hiroshi Inaba, Yoshihiro Sasaki, Kazunari Akiyoshi, and Kazunori Matsuura*

掲载誌：RSC Chemical Biology

DOI: 10.1039/D1CB00166C

URL:

91风流楼凤