Caffeine-inducible gene switches controlling experimental diabetes.
実験的糖尿病を制御するカフェイン誘導性遺伝子スイッチ (機械翻訳の邦題)
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・動物 併記
- 出版年
- 2018
- 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)
合成生物学では、トリガー誘導性遺伝子スイッチによる細胞の行動プログラミングが重要であるが、副作用のない遠隔制御は課題である。本研究では、カフェイン結合性単ドメイン抗体を用いて、カフェイン誘導性のタンパク質二量体化システムを構築し、生理的濃度のカフェインに応答してトランスジーン発現を可能にする合成転写因子と細胞表面受容体を確立した。このC-STARシステムにより、コーヒーや紅茶などの日常的な飲料摂取で生じるカフェイン濃度で、用量依存的かつ可逆的に遺伝子発現を制御できた。さらに、2型糖尿病マウスにC-STAR搭載細胞をマイクロカプセル化して移植し、カフェイン感受性でグルカゴン様ペプチド1を発現させたところ、コーヒー摂取後に未治療マウスと比較して血糖恒常性が大幅に改善した。非毒性で安価なカフェインによる生物医薬品生産制御は、治療と生活様式を統合し、患者のアドヒアランス向上が期待される。
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
Programming cellular behavior using trigger-inducible gene switches is integral to synthetic biology. Although significant progress has been achieved in trigger-induced transgene expression, side-effect-free remote control of transgenes continues to challenge cell-based therapies. Here, utilizing a caffeine-binding single-domain antibody we establish a caffeine-inducible protein dimerization system, enabling synthetic transcription factors and cell-surface receptors that enable transgene expression in response to physiologically relevant concentrations of caffeine generated by routine intake of beverages such as tea and coffee. Coffee containing different caffeine concentrations dose-dependently and reversibly controlled transgene expression by designer cells with this caffeine-stimulated advanced regulators (C-STAR) system. Type-2 diabetic mice implanted with microencapsulated, C-STAR-equipped cells for caffeine-sensitive expression of glucagon-like peptide 1 showed substantially improved glucose homeostasis after coffee consumption compared to untreated mice. Biopharmaceutical production control by caffeine, which is non-toxic, inexpensive and only present in specific beverages, is expected to improve patient compliance by integrating therapy with lifestyle.
MeSH
DOI 10.1038/s41467-018-04744-1
PMID 29921872
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