生細胞表面へ合成機能を導入する方法は、イメージング、センシング、細胞挙動の操作に向けた強力なアプローチを提供するが、多くは標的細胞への遺伝子改変、またはプラズマ膜への化学的改変を必要とする。ここでは、糖脂質ホスファチジルイノシトール（GPI）アンカー型タンパク質（GPI-AP）結合毒素であるアエロリシンを、非遺伝的な細胞表面機能化のためのモジュール型シャーシとして再利用する。非細胞毒性の単量体アエロリシン変異体は、多様なタンパク質カーゴと遺伝子融合させても、高い親和性とGPI-AP依存的な細胞結合を保持することを示す。蛍光タンパク質-アエロリシン融合体は複数の細胞種を頑健に標識し、内部化が顕著な小麦胚芽凝集素とは対照的に、少なくとも24時間にわたって主として細胞表面に関連したままである。アエロリシンは、SpyTag/SpyCatcherを備えることで、独立に発現させたタンパク質カーゴとのモジュール的アセンブリも可能にする。重要な点として、アエロリシンは光学的修飾に限らず、細胞表面の機能的修飾を支持する。近接標識酵素APEX2との融合は細胞外タンパク質のビオチン化を可能にし、HUHエンドヌクレアータグとの融合は生細胞への合成DNAの共有結合的な付着を可能にする。この後者の構成を用いて、細胞表面のヌクレアーゼ活性を蛍光シグナルへ変換し、細胞外ヌクレアーゼ活性のレベルが異なる細胞を識別するDNAヘアピンセンサーを開発した。これらの結果は、非細胞毒性のアエロリシンが、標的細胞のゲノムを改変することなく、生細胞へタンパク質、酵素、プログラム可能な核酸を導入するための遺伝子コード化された可溶性アダプターであることを確立する。
https://doi.org/10.64898/2026.08.28.746739