東京農工大学大学院工学研究院の村岡貴博教授、同大学院工学府の鈴木洸希大学院生、野尻涼矢大学院生（研究実施当時）、徳岛大学先端酵素学研究所の齋尾智英教授、松﨑元紀助教、東北大学流体科学研究所の馬渕拓哉准教授、東北大学学際科学フロンティア研究所の奥村正樹准教授、金村進吾助教、石井琴音大学院生、北海道大学大学院先端生命科学研究院附属施設の久米田博之学術専門職の研究ク?ルーフ?は、ジスルフィド（SS）結合の形成を伴う酸化的タンパク質フォールディングを、初めて、サブmM（100μM）の高濃度条件で効率的に進める人工分子βCDWSHの開発に成功しました。また、その鍵となる特徴は、従来の超分子化学では注目されてこなかった「寛容的」な分子認識機構であることを突き止めました。
アミノ酸が连结した高分子であるタンパク质は、天然构造と呼ばれる特定の叁次元构造を形成することで机能を発现します。変性状态と呼ばれる伸びた高分子锁が天然构造を形成する过程をタンパク质フォールディングと呼び、分子锁内での疎水性効果や厂厂结合形成によって进行します。天然构造とは异なる叁次元构造を持つ构造异常タンパク质は、分子间で疎水性効果や厂厂结合を形成し、凝集する特性があります。そこで、通常の人工系でのフォールディング反応は、タンパク质浓度が数&尘耻;惭と希薄な条件で行うことで凝集を防ぎながら行われます。希薄条件のため収量を上げることが困难であり、合成反応としての効率が低いことが课题でした。
また、生体内での构造异常タンパク质の凝集は、认知症などの神経変性疾患や2型糖尿病などのミスフォールディング病の原因と考えられています。生体内のタンパク质浓度は非常に高いため、生体内环境で构造异常タンパク质の凝集を抑制し、正常な天然构造へ再生するためには、高浓度条件でタンパク质フォールディングを促进する分子材料の开発が重要となります。
本研究では、厂厂结合形成を伴う酸化的タンパク质フォールディングを、サブ尘惭（100&尘耻;惭）の高浓度条件で促进する初めての人工分子の开発に成功しました。この中で、本学先端酵素学研究所の斋尾智英教授、松﨑元纪助教は核磁気共鸣法を用いた分子间相互作用解析によって、人工分子によるタンパク质の「寛容的」な认识の観测に成功し、メカニズム理解の一助となる结果を得ました。反応浓度の大幅な向上を可能にする本研究成果は、インスリンや抗体医薬など、医薬品タンパク质の合成効率向上や、ミスフォールディング病の予防や治疗技术の创出につながる重要な基盘と位置付けられます。
