私たちの技術のベースとなる“生命現象の光操作”というコンセプトは、東京大学・佐藤守俊教授のひとつのアイデアから生まれました。「光を使ったバイオイメージング技術は、世界中の研究室で利用されている。その光を使って、生命現象を“見る”だけでなく、もし“操る”ことができたら…」。光は、狙ったタイミング・狙った場所のみで、光を当てる・切ることが繰り返せるなど、高い時間的・空間的制御能を持ちます。 佐藤教授はこの光を使って、狙ったタイミングで遺伝子そのものを制御することで、細胞や微生物の代謝、分泌、細胞増殖、細胞死等の生命機能を自由自在にコントロールするという基盤技術を生み出しました。
光を用いて“生命現象を操作したい”と考えた場合に、それを実行するためのツールが必要となります。そこで最初に目を付けたのが、植物や菌類が持つ光受容体というタンパク質でした。光受容体は、光を吸収すると大きく構造変化したり、別のタンパク質と相互作用することにより下流に情報を伝えています。そこで、この光受容体に対してプロテインエンジニアリングを施すことで、生命現象を光で操作する汎用的なツールを開発しました。このタンパク質は、光を当てるとくっつく（ダイマー）、光を切ると離れる（モノマー）という、まるで磁石のような性質を持ちます。
光スイッチタンパク質に対して、酵素を2つに分割し連結します（図では、ＡとＢに相当）。バラバラになっている状態から、光を当てることによって光スイッチタンパク質の持つ性質からＡとＢが近接し、バラバラになっていた酵素が活性を取り戻します。このように、さまざまな酵素が持つ活性を、光刺激によって自由自在にコントロールできるようになること、これこそがこの技術の革新性です。
細胞や微生物の遺伝子を光で制御すると、どんなことができるのか。そのアイデアは、これまでのバイオものづくりの常識を超えて無限に生まれます。東京大学発ディープテックスタートアップであるミーバイオでは、この基盤技術を活用し、バイオものづくりのスマートセル開発および発酵生産プロセスに対して光でブレークスルーを起こします。
