化学的に誘発された二量化

化学的に誘導された二量体化（CID）は、2つのタンパク質が特定の小分子、酵素、またはその他の二量体化剤の存在下でのみ結合する生物学的メカニズムです。^{[1]遺伝子組み換えCIDシステムは、タンパク質の局在を制御し、}シグナル伝達経路を操作し、タンパク質の活性化を誘導するために生物学研究で使用されています。^[2]

歴史

最初の小分子CIDシステムは1993年に開発され、薬物タクロリムス（FK506）の誘導体であるFK1012を使用してFKBPのホモ二量体化を誘導しました。^[2]このシステムは、膜貫通ドメインと細胞外ドメインがないため通常の方法では結合できない細胞表面受容体間の結合を誘導するために生体内で使用されました。細胞にFK1012を添加すると、シグナル伝達が引き起こされました。

化学的に誘導された二量化システム

アプリケーション

CID は、生物医学研究のさまざまな用途に使用されています。ほとんどの用途では、各二量体化タンパク質は、他の対象タンパク質との融合構造の一部として発現されます。化学二量体化剤を加えると、両方の構造が互いに近づき、対象タンパク質間の相互作用が誘発されます。CID は、遺伝子転写、シグナル伝達、タンパク質の翻訳後修飾を制御および監視するために使用されています。

最近、CIDは、遺伝子操作された細胞からバイオコンピュータの基本コンポーネント、論理ゲートを作成するためにも使用されています。^[8]このアプリケーションでは、植物タンパク質に基づくものと細菌タンパク質に基づくものの2つの独立したCIDシステムを同じ細胞で発現させます。各タンパク質セットは、別の化学物質を添加することで二量体化するように誘導できます。二量体化タンパク質、膜結合タンパク質、および細胞波立ちを活性化するタンパク質との融合タンパク質を作成することにより、化学二量体化剤を入力として受け取り、波立ち状態または波立ちのない状態を出力として返すANDゲートとORゲートを作成できます。

参考文献

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