人工知能とインシリコ解析を用いた新規のシナプス結合タンパク質と蛍光プローブの開発

• 研究領域: タンパク質機能のポテンシャルを解放する生成的デザイン学
• 研究課題/領域番号: 25H02295
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 山形 敦史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 上級研究員 (20463903)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: クライオ電子顕微鏡 / 生成AI / タンパク質デザイン / シナプス

研究開始時の研究の概要

SV2Aはシナプス小胞に局在する膜タンパク質で、ボツリヌス毒素やラセタム系抗てんかん薬の受容体であることが知られている。SV2Aはほぼ全ての神経細胞に発現することからSV2Aを標的とすることでシナプスの可視化が可能であり、実際にSV2Aを標的とする多くのPETプローブが開発されている。本申請では、クライオ電子顕微鏡構造を基に①拡散モデルによるSV2A認識タンパク質の生成とセルフリー合成系による網羅的解析の組み合わせにより、新規のシナプス結合タンパク質を開発する。また、②インシリコスクリーニングと実験によってSV2Aを標的とする蛍光標識プローブを開発する。