Approach
内在性を変えずに、
相互作用だけを操作する。
Methodology
設計から、
細胞で動くバインダーまで。
標的タンパク質に結合するバインダーを得るには、これまで抗体やナノボディのライブラリから候補を探し出す必要がありました。近年、それを設計上で描き起こすことが可能になっています。拡散モデルが、標的の表面形状に相補的な骨格をゼロから生成し[1]、構造予測モデルが、生成された候補のうち実際に結合するものを設計段階で見極めます[2]。ライブラリを経ずに、目的の界面に結合するバインダーへ計算上から直接たどり着けるようになりました。
FoldArc は、この設計を、研究の標的に対して動かす仕事を引き受けています。
パイプラインの構築。
GPU 環境・スコアリング・フィルタを統合した設計フローを研究室で組み上げるには、6–12 か月の時間がかかります。FoldArc は、10,000 個以上のデザインを処理できる大規模パイプラインと GPU クラスターで、新しい標的の設計から取り組みます。
標的界面の特定。
どの界面を狙うかは、構造解析・機能仮説・細胞内 context からの統合判断で決まり、設計精度の 8 割を左右します。FoldArc は、構造生物学の経験[3]と構造予測技術を背景に、この判断を引き受けます。
細胞内発現の最適化。
折りたたみ・溶解性・分解耐性は計算スコアと相関せず、設計上で最適とされた binder と細胞内で実際に発現する binder は別物です。FoldArc は、複数ラウンドの設計と試験を通じて、発現成功率 90% 以上を維持しています。
[1] Watson, J.L. et al. Nature 620, 1089–1100 (2023)
[2] Pacesa, M. et al. Nature (2025)
[3] Osumi, K. et al. J. Mol. Biol. 435, 168130 (2023)
How it works
結合インターフェースの特定から、
実験系での発現まで。
研究者がやることは、バインダーを細胞に発現させることだけです。
結合インターフェースを決める
検証したい因果と、操作したい相互作用・対象タンパク質・実験系を一緒に整理します。30 分の打ち合わせから始められます。
バインダーを設計する
標的の界面に結合する小型 de novo タンパク質バインダーを計算設計します。内在性を保ったまま、その相互作用だけを覆います。
実験系に組み込む
設計したバインダーを、いまの実験系にそのまま発現させて使えるかたちでお渡しします。
10–20kDa
細胞内で発現する小型バインダーの大きさ
≥90%
設計したバインダーの細胞内での発現成功率
Team
Ken Osumi
構造生物学で博士号を取得。タンパク質の立体構造と相互作用界面の理解をもとに、内在性を保ったまま相互作用 1 つだけを止める de novo バインダーを設計しています。
Contact
操作したい相互作用について、
お聞かせください。
検証したい因果や、操作したい相互作用・実験系について、まずは短いやり取りから。30 分の打ち合わせでも構いません。
ken@foldarc.com