梅津研究室

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スマートにタンパク質を進化。

梅津研究室は、タンパク質がもつ構造と機能の多様さを生かして、その使い道を探る研究をしています。
タンパク質はドメインと呼ばれるまとまりが集まってできていて、多くの場合、そのドメインが機能を出す最小の単位になっています。
これまでに積み上げられたドメインのデータを部品の集まりと捉え、積木細工のように組み合わせて、目的に特化した高機能なタンパク質を設計します。
この方法を土台に、医療・環境・ナノテクの分野で役立つタンパク質のデザインに取り組んでいます。

Research研究课题

タンパク質は、構造と機能の多様さと特異性で、ほかの素材にない強みをもつ分子です。機能の単位であるドメインを部品と考え、積木細工のように組み合わせることで、医療・環境・ナノテクの分野で役立つ高機能なタンパク質を設計しています。

※示意图

がんを狙うスマート抗体↗

抗体は、特定の分子にだけ結合する部分と、リンパ球にシグナルを送る部分をもつタンパク質です。この抗体をドメインごとに分けてから積木細工のように組み直し、がん細胞とリンパ球を近づける高機能な分子標的薬を設計することを目指しています。

※示意图

バイオ燃料をつくるハイブリッド酵素↗

水に溶けないセルロースを糖に分解する酵素（セルラーゼ）は、分解の効率が低いことが課題です。触媒のドメインとセルロースに吸着するドメインを別々につくり、ナノ粒子を核にして立体的に集めることで、高機能なハイブリッド酵素をつくっています。

※示意图

自動で組み上がるナノデバイス↗

抗体がもつ「分子を見分ける」力は、無機材料の表面の構造にも働くと考えて研究してきました。金属やセラミックスの表面を見分けて結合する抗体を取得し、それを使って無機のナノ粒子やタンパク質を並べたり組み上げたりすることに成功しています。

※示意图

人工知能でタンパク質を進化させる↗

タンパク質は20種類のアミノ酸がつながった鎖で、その並び方が生命活動に必要な機能を生み出します。試験管の中でタンパク質を進化させる操作を、人工知能が目的の機能へ案内してくれる技術を開発しています。

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