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AI-Guided <i>De Novo</i> Design of a Caffeine-Induced Protein Dissociation System.

AIガイドによるカフェイン誘導性タンパク質解離システムのデノボ設計 (機械翻訳の邦題)

Journal of the American Chemical Society2026Nonomura T, McKee B, Price A, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト
出版年
2026
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

化学的誘導近接(CIP)技術は広く発展しているが、化学的誘導解離(CDP)技術は未発達である。本研究では、安価で安全性の高いカフェインによって活性化されるCDPプラットフォームであるカフェイン作動性解離システム(CODS)を開発した。AIガイドのデノボタンパク質設計を用いて既存のカフェイン応答性CIPモジュールを解離システムに再プログラムした。CODSはEC50が90 nM未満で、分単位の解離・再会合速度を示す高感度かつ迅速な機能スイッチを実現した。さらに、遺伝子発現抑制、パイロトーシスによる細胞死誘導、CAR-T細胞活性の条件付き不活性化など、多様な細胞状況での有用性を実証した。CODSは細胞機能の調節可能な制御のための汎用的なCDPプラットフォームを提供し、既存のCIP構造から化学制御された解離システムを設計するための一般化可能な戦略を示す。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Chemically induced proximity (CIP) and chemically disrupted proximity (CDP) technologies have transformed biological research by enabling precise temporal control of protein-protein interactions and cellular functions. However, despite the extensive development of CIP systems, CDP tools with strong translational potential remain comparatively underdeveloped, calling for the need to expand the CDP toolkit. Here, we present a caffeine-operated dissociation system (CODS), a CDP platform activated by caffeine-an inexpensive and widely available small molecule from food or beverages with a well-established safety profile. Using an AI-guided de novo protein design framework, we reprogrammed an existing caffeine-responsive CIP module into a ligand-dependent dissociation system. CODS exhibits high sensitivity and rapid functional switching, with an EC50 below 90 nM and minute-scale dissociation and reassociation kinetics. We further demonstrate the utility of CODS across diverse cellular contexts, including caffeine-dependent suppression of gene expression, induction of programmed cell death via pyroptosis, and conditional deactivation of chimeric antigen receptor (CAR) T-cell activity. CODS establishes a broadly applicable CDP platform for tunable control of cellular functions and provides a potentially generalizable strategy for engineering chemically controlled dissociation systems from existing CIP architectures.

MeSH

CaffeineHumansProteins

DOI 10.1021/jacs.6c02343

PMID 42184340

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