癌細胞アポトーシスのための酸化還元切り替え可能特性を持つ超分岐ポリマー‐ベースの多経路プロトン膜透過輸送システム

自然チャンネルタンパク質（NCP）は、細胞膜を横断して特定の種を効率的かつ選択的に輸送し、刺激応答特性を示します。しかし、これらの特性を人工の相手に再現することは大きな課題です。本研究では、3-エチル-3-(ヒドロキシメチル)-オキセタンの簡単な「ワンポット」陽イオン重合によって得られた超分岐ポリマー（HBP）由来のバイオミメティック多経路プロトン輸送システムH3を報告します。H3は、自然のプロトンチャネルのように複数の水素結合鎖を形成することで、他のイオンや水分子を拒絶しながらプロトンを効率的に輸送します。パッチクランプ実験により、H3が自然のグラミシジンA（γH+=213 ± 4 pS）と同等の速いプロトン輸送（γH+=181 ± 4 pS）を促進し、PH+/PK+、PH+/PNa+、PH+/PCl-の値がそれぞれ78.4、233.2、167.8に達する高いH+-選択性を示すことが明らかになりました。H3によるプロトン輸送は、ライソソームのpHを上昇させ、ミトコンドリアに損傷を引き起こし、最終的には重度の癌細胞アポトーシスを引き起こします（IC50：U87MGで0.23 µM; B16F10で1.04 µM）。興味深いことに、セレン化物を含むH3-Seは、その親水性を制御することによって、プロトン輸送の前例のないイン・シチュー酸化還元スイッチ「ON-OFF」を示します。この研究は、NCPの内在的メカニズムや癌および他の疾患の治療をより深く理解することに貢献するでしょう。