心臓病の原因となる重要なタンパク質の構造を解明

心臓病の背景にある重要なタンパク質を解明 ![](https://lh3.googleusercontent.com/EQ3fU3ufBGJ3-WTKi5BRxnz3MEG3yKVYrzddN-uk5ZBeOscsXRa0tl3SKZXwUHopwOm7D1wYac4M7x-jWsifzBjw1FIOAVd2WLIKzaUKlfVm_aSC4Q=w1440-h810-n-nu) クレジット: MolGraphics.com / Zachery Bernsden and Keith Cassidy AlphaFoldによる画期的な成果により、科学者たちは「悪玉コレステロール」の形状を決定づける巨大タンパク質の構造を解明しました。この発見は、世界の主要な死因に対する研究者や臨床医の治療アプローチを変える可能性を秘めています。 心臓病の背景にある重要なタンパク質を解明する競争は、長らく重要な公衆衛生上の目標であると同時に、解決困難な科学的課題でもありました。 ミズーリ大学（ミズー）のザカリー・バーンドセン助教授とキース・キャシディ助教授にとって、この研究はまた個人的な意味も持っていました。二人とも心臓病の家族歴があり、この致死的な病態をより深く理解し、最終的には治療に貢献しようとする自らの研究の重大さを常に意識させられてきたからです。 「50年間、人々はこのタンパク質の姿を見たいと願ってきました」とバーンドセンは言います。 そのタンパク質、apoB100は、その巨大さ（タンパク質としては）だけでなく、脂肪や他の分子と複雑に結合しているため、構造解明を阻んできました。ApoB100は「悪玉コレステロール」、すなわち科学者が低密度リポタンパク質（LDL）と呼ぶものの分子骨格を形成しています。 LDLは血流中での脂肪の主要な運搬体であり、世界の主要な死因である動脈硬化性心血管疾患（ASCVD）の重要な危険因子です。その中核タンパク質の構造を発見することは、悪玉コレステロールが体内でどのように有害になるかを明らかにし、科学者にASCVDを予防・治療する方法を開発する新たな手がかりを与えると期待されていました。AlphaFoldはこの取り組みにおいて中心的な役割を果たしています。 ミズーリ大学では、生化学者のバーンドセンがまずクライオ電子顕微鏡（cryo-EM）を用いてLDL粒子の画像を取得しました。しかし、その画像は原子レベルの精度でapoB100の構造を決定するには不鮮明だったため、バーンドセンの共同研究者である物理学者のキャシディはAlphaFoldに着目しました。彼はAlphaFoldを用いてタンパク質構造の原子分解能予測を生成し、その後、その予測形状をクライオ電子顕微鏡の画像データと照合することで精緻化したのです。 クライオ電子顕微鏡とAlphaFoldの両方を駆使してこの問題に取り組んだことが、今回の画期的な発見を可能にしたとキャシディは言います。「AlphaFoldはこの発見に決定的な役割を果たしました。以前ではまったく不可能だった方法で、我々の実験データを解釈するための基盤を提供してくれたのです」 その結果得られたモデルは、悪玉コレステロールの中核タンパク質を驚くほど詳細に明らかにしました。各LDL粒子を包み込むかご状の殻と、血流中で粒子を安定に保つリボン状のベルトを含む構造です。この構造を知ることは、高コレステロールとASCVDの予防、診断、治療に新たな可能性を開くものであり、LDLをより精密に標的とする治療法の開発にもつながります。世界の健康への潜在的な恩恵は計り知れません。 こうした応用には時間がかかるでしょうが、apoB100の構造を解明したことは画期的な成果であり、バーンドセンにとって深い喜びでもあります。「これは、AlphaFoldが利用可能になった週に私が最初に解析した構造であり、大学の2階建てのクライオ電子顕微鏡で最初に見たかったタンパク質でした」と彼は語ります。「apoB100の構造を解くことは、夢が叶った瞬間でした」 ![](https://lh3.googleusercontent.com/DqcJRUB-qUSswCCe6WAj2eq9UYuJwYDv1E2vqndd7H4NwWrfqU4_AJXH2Dz4laf8vBzEa6DEVFkHTTWTO0eZdLDTZvO5iaWqcIPS-98q=w960-h960-n-nu) 温暖化する気候に対応するため、より強靭な作物を設計 ![](https://lh3.googleusercontent.com/dF_B69Wgk_ysh-ORrRzwA3AopqFCySf3EFFuAHicRIg_4md882y8LnN8bbrw-FXpmRQe7fbg5u4Z7lzz7iqLs13KzCwbWBmhfPFd6L4Upiz4eQbsZgU=w352-h352-n-nu) より健康で強いミツバチを育種する ![](https://lh3.googleusercontent.com/qrXLKjwhT9G-DlY1mVpwBzG2n3E8uTDYkmBR8iXaTcDjzFvMcb0GfpDTztQTVJhnBeXQ5yPUog-heik41UjIQESQjZPN9iGeS2wK6ihZLLs=w352-h352-n-nu) 抗生物質耐性との闘いを加速 ![](https://lh3.googleusercontent.com/YefKONtkm_WPPs5Uy5BqfxpYEv3OSgxocCQWlN6pxKsPuAOYsY-32Rr7Jtb9jDYAOHMXMPNkhCA0s0-4JqcXmzticA0miWi6Lt75wqQk=w352-h352-n-nu) マラリアを食い止める ![](https://lh3.googleusercontent.com/uPZBhDQxgWWcfYTpwbwtF7ML-PWsz7HMp7h0gFrTy6zVWLsMswSEe2w8L7rvkTyEPNyqH6fuhEn0dLFkgnh-oSeKa8_9EqTxCv2wdOTiZ3c=w352-h352-n-nu) 骨粗鬆症が始まる前に戦う ![](https://lh3.googleusercontent.com/d5j-5GqK-FgJNz4UIzGE-CHVkKhCmv1qeIF-6TiBHOWPHrtOVdiOZe7wfr_c4Fdrn3rqZ3fg8XSgc85Ud1epBTyDUqCLGhhLP1VPeE-WdKE=w352-h352-n-nu) AlphaFoldが生物学の最大の謎の一つを解き明かす ![](https://lh3.googleusercontent.com/GZPahYVPRcmqq6_n-coqinM0hVIfBBVbaRKbXPp2ViftEpDP04jYOkW05dtaTYBZOCQNipWYSi-_He-GaI8Mo3z9uFYnTBiTzNM5NlBCDog=w352-h352-n-nu) がんと自閉症に関連する異常タンパク質を理解する ![](https://lh3.googleusercontent.com/HXy3JHNTUBqo1WsXEW5Sfv1ze4uElreEGohmwEy0HR-Xf8LrNqlxjcodjF6hC-sib9T-JE6Lcd8Z5GZlzr5Zi5HRklzNtnobVf2VLs2_=w352-h352-n-nu) AIで若年発症パーキンソン病を標的に ![](https://lh3.googleusercontent.com/SyjrJDnSXOZt0cfNg7X9Wn_q6Iq_6iJgYgECUHvM2MEV_w7LZYTjWqNHC95PJwc8weKdUWTNIfQ7cQFGCNcZYETeDeE552zuh0glTRYLDH4=w352-h352-n-nu) タンパク質の進化を生命の起源まで遡る ![](https://lh3.googleusercontent.com/wkNbDZgeWFgzehG1V8hl49uTzBe9fNOQ_0i9CrrlWbAXpSfXyx8KOXNRXLNA_wA-I1ncc_J6Is30PK0x5yagB2FZqULmOrW3p28UUFF__A=w352-h352-n-nu) 汚染から世界を救う可能性を持つプラスチック分解酵素の創出 ![](https://lh3.googleusercontent.com/cgJtO2BdIsuXSie7z_NbapB7qXegd7huBq25RUqFP3PWtbVDHFLZ8R0Tet7YdRdnJPIkD2CbUSco5HxQMZgFxS9xOH3F3c09xlNtA5t7xw=w352-h352-n-nu) AlphaFoldが世界中の数百万人のために生物学を変革 ![](https://lh3.googleusercontent.com/Y9SSZDCH-lmDBUssHcXV0qiObDocbh0nRiIZioAC2GC55fcNJ45qfuBxC-XY36lit5zeClhx08UCTn0JHSsnFIyV_Ul1TLOZl4sJaLUdmw=w352-h352-n-nu) 古代の鳥がどのように絶滅したかの謎を解く ![](https://lh3.googleusercontent.com/X7H4yApmP5ZebkZwP_vd2Rhluaq-NZROVbceQ43Q71TxTYDqUDwS7o9-MB8ApffjuUuwy3JkuqkWhZ6onGU6qA_z7d_CChBSzPH9InGDmx0=w352-h352-n-nu) 致命的な寄生虫症から10億人を救うための競争 ![](https://lh3.googleusercontent.com/_SO1JuhzMysjL9VqD-kmhr7gslGdN4iX5ahRUDvYb5xIYslfPQoEpxKyykWqQOe67pUkzhA5vTQgddSVvfVAJXDUrab7cVltvgzftH0JCQ=w352-h352-n-nu) より優れた医薬品・治療法の発見を推進 ![](https://lh3.googleusercontent.com/MbtbGoioHZV0r1v8zBFG67lq9lI_rZwLUGJ3bN6dD6YzmfxvDLZvzEH628Y3kFCWpZjfeqU6LWVQEWhZelAFCeFht2WhCKBzjdAjKcmI7-I=w352-h352-n-nu)

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