光応答性リガンド

照射光波長に起因する構造変化により結合対象物との結合を調節できる

概要

　ジヒドロ葉酸還元酵素（DHFR）は抗癌剤MTXの標的として知られており、大腸菌DHFR（eDHFR）とMTXまたはその類縁体との結合性を活用した研究用ツール（タンパク質の細胞内局在を評価するキット等）が報告・販売されている。発明者らは、MTXにアゾ基を導入したazoMTXを開発し、光照射によるeDHFRへの結合を調節できることを見出した。また、 azoMTX誘導体を用いて、細胞内に発現させたeDHFR融合蛋白質の動態を光で操作できることを見出した。

【効果】
• azoMTXは、特定波長の光照射によりその構造が可逆的に変化する。UV光照射下で生成するcis体のazoMTXはeDHFRに強く結合し、その酵素活性を阻害したが、可視光照射下で生成するtrans体のazoMTXはeDHFRへの結合強度が低下し、酵素反応が進行した。
• 標的蛋白質をeDHFRとの融合蛋白質として発現させ、azoMTX誘導体を用いて、細胞内動態（局在）を可逆的に光操作できた。

基本技術のコンセプトとeDHFR活性の光制御[1]

eDHFR融合蛋白の細胞内動態の可逆的光制御

応用例

・光応答性薬剤　
・eDHFR融合蛋白質の細胞内動態の光制御

関連文献

[1] ChemBioChem 2019, 20, 1382-1386.

知的財産データ

知財関連番号　： 特開2020-37539
発明者　　　　： 水上　進、間下　貴斗、小和田　俊行、松井　敏高
技術キーワード： メトトレキサート、光応答制御、ジヒドロ葉酸還元酵素、リウマチ