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研究分野

分子化学生物学専攻 :
階層的構造ダイナミクス講座(協力講座)

研究

曽宮 正晴

准教授 曽宮 正晴
キャンパス 片平 キャンパス
所属研究室 生体分子デノボデザイン
連絡先 022-217-5848
E-mail masaharu.somiya.d7@tohoku.ac.jp
ホームページ https://masaharusomiya.page/ja/ https://masaharusomiya.page/en/
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大学院生の頃から、体内の狙った臓器や細胞に薬を届けるドラッグデリバリーシステム(DDS)に興味を持って研究してきました。特にウイルスがもつ精巧な感染メカニズムに魅了され、ウイルスのように細胞内に侵入して薬を届けるDDSを作り出すことを目指してきました。その過程で、de novoタンパク質設計という魅力的な研究テーマに出会い、人工タンパク質をDDSへ応用するという目標に向けて、研究をしています。特に、DDSが細胞膜を突破するために重要な「膜融合」という現象に着目し、膜融合活性のある人工タンパク質を設計してこれをDDSや合成生物学などに展開しています。また最近では、タンパク質のアミノ酸配列を自在に変えることができる「タンパク質編集」という新しい手法の開発も行っています。
経歴
2016年 名古屋大学大学院生命農学研究科 修了 博士(農学)
2016年 国立がん研究センター研究所 特任研究員
2017年 日本学術振興会 特別研究員SPD(国立がん研究センター研究所)
2017年 大阪大学産業科学研究所 助教
2022年 日本学術振興会 海外特別研究員(米国ワシントン大学、2024年まで)
2024年 大阪大学産業科学研究所 准教授
2026年 東北大学多元物質科学研究所 准教授
著書・論文
  1. Somiya M, Yanase T. Programmable protein editing by split intein-mediated recombination. bioRxiv. 2026. doi:10.64898/2026.01.22.700961
  2. Yang EC, Divine R, Miranda MC, Borst AJ, Sheffler W, Zhang JZ, et al. Computational design of non-porous pH-responsive antibody nanoparticles. Nat Struct Mol Biol. 2024 9;31:1404–12.
  3. Somiya M, Kuroda S. Engineering of Extracellular Vesicles for Small Molecule-Regulated Cargo Loading and Cytoplasmic Delivery of Bioactive Proteins. Mol Pharmaceutics. 2022 4;19(7):2495–505.
  4. Somiya M, Kuroda S. Reporter gene assay for membrane fusion of extracellular vesicles. Journal of Extracellular Vesicles. 2021;10(13):e12171. 
  5. Somiya M, Kuroda S. Real-Time Luminescence Assay for Cytoplasmic Cargo Delivery of Extracellular Vesicles. Anal Chem. 2021 6;93(13):5612–20.
  6. Somiya M, Sasaki Y, Matsuzaki T, Liu Q, Iijima M, Yoshimoto N, et al. Intracellular trafficking of bio-nanocapsule-liposome complex: Identification of fusogenic activity in the pre-S1 region of hepatitis B virus surface antigen L protein. Journal of Controlled Release. 2015;212:10–8. 
所属学会
日本生物工学会、日本DDS学会、日本細胞外小胞学会、日本生物物理学会

最近の研究について

De novoタンパク質設計は、AI分野の発展のおかげで急速に発展しています。最近我々は、AIベースのタンパク質設計ツールを使うことで、細胞膜を融合させる人工タンパク質を世界で初めて設計してその機能を確かめることに成功しました。細胞膜同士が融合する膜融合現象は、受精や神経伝達、組織の発生やウイルス感染といった様々な生命現象に関与しています。我々が設計した人工膜融合タンパク質は、こういった生命現象を人為的に制御することや、細胞内に薬を届けるDDSへの応用が期待できます。
また、人工タンパク質の機能を操作する手法の一つとして、タンパク質のアミノ酸配列を書き換える「タンパク質編集」という方法にも着目しています。これまでに、タンパク質のアミノ酸配列を自由に書き換えてその機能を操作する手法の開発に成功しています。
 

メッセージ

De novoタンパク質デザインは近年急速に発展している分野で、望みの機能を持つタンパク質を、AIモデルを駆使することで作り出すことができます。天然に存在しないタンパク質をデザインして、狙い通りに上手くいった時の喜びや驚きは、この研究の大きな魅力の一つです。新しいことに挑戦するのが好きな方、分野を横断して学びたい方と、一緒に研究を楽しめたら嬉しいです。参加希望の学生の方からのご連絡をお待ちしています。