Konrad Chudzik†, Yuko Sato†, Xingchi Yan†, Simon Ullrich, Watanya Trakarnphornsombat, Lothar Schermelleh, Geoffrey Fudenberg*, Hiroshi Kimura*, Michael I. Robson*, Irina Solovei*. Antibody-trapping presents a widespread pitfall for microscopy and genomics in the nucleus. Nucleic Acids Research, in press

細胞の核内のタンパク質やヒストン修飾を調べるために広く使われている抗体染色技術の落とし穴― 抗体が核の内部まで届かず表面付近で「トラップ」されてしまう現象（Ab-trapping）―は、一部の研究者には経験的に知られていたものの体系的に示されていませんでした。Ab-trappingが起きると、本来は核の内側にあるはずのシグナルが周辺部にあるように見えてしまいます。この現象は蛍光顕微鏡だけでなくCUT&Tagなどのゲノム解析技術にも影響し、抗体の結合親和性・標的の豊富さ・拡散しにくさの三つが重なると起きることが、計算モデルと実験の両面から示されました。

Gabriel Galindo, Daiki Maejima, Jacob DeRoo, Scott R. Burlingham, Gretchen Fixen, Tatsuya Morisaki, Hallie P. Febvre, Ryan Hasbrook, Ning Zhao, Soham Ghosh, E. Handly Mayton, Christopher D. Snow, Brian J. Geiss, Yasuyuki Ohkawa, Yuko Sato, Hiroshi Kimura*, Timothy J. Stasevich*. AI-assisted protein design to rapidly convert antibody sequences to intrabodies targeting diverse peptides and histone modifications. Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.adx8352. (2026)

生きた細胞の内部でタンパク質に結合できるintrabody（細胞内抗体）は、クロマチン動態のリアルタイム観察や治療応用に有望なツールですが、細胞内の還元環境での折りたたみや安定性の問題から、その開発は決して効率的ではありませんでした。AlphaFold2とProteinMPNNを組み合わせたAIパイプラインによって抗体の骨格領域を最適化することで、26配列中19配列を機能的なintrabodyへ変換することに成功しました。そのうち18配列は従来法では変換に失敗していたものでした。ヒストン修飾を標的とするmintbodyのパネルも新たに作製され、生細胞でのクロマチン動態観察への応用が示されました。

Chihiro Matsuda†, Akane Ichiki†, Yuko Sato†, Yukino Kudo†, Mika Saotome, Chihiro Takayama, Khoa Minh Le, Satoshi Uchino, Ryota Higuchi, Kazuhiko Kawata, Kosuke Tomimatsu, Manabu Ozawa, Masahito Ikawa, Yasuyuki Ohkawa, Yoshihiro Baba, Hiroshi Kimura*. Organization and Dynamics of Transcription Elongation Foci in Mouse Tissues. Journal of Molecular Biology, 1;438(1):169395. doi: 10.1016/j.jmb.2025.169395. (2026)

転写伸長中のRNAポリメラーゼIIに特異的なmintbody（修飾特異的細胞内抗体）をノックインしたマウスを作製することで、生きたマウス組織の細胞核内で転写伸長部位をリアルタイムに可視化することに初めて成功しました。転写伸長部位の数と動きは細胞の種類や分化状態によって異なり、終末分化した細胞ほど転写伸長部位の動きが制限されていることが明らかになりました。このノックインマウスは、発生・分化のさまざまな段階における転写活性の空間的・時間的ダイナミクスを組織レベルで解析するための新たなツールとなることが期待されます。