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Development of bifunctional catalytic antibody aiming at innovative therapeutic drug for Alzheimer's disease

Research Project

Project/Area Number 21K06486
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionSuzuka University of Medical Science

Principal Investigator

Taguchi Hiroaki  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (20549068)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 一二三 恵美  大分大学, 全学研究推進機構, 教授 (90254606)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords抗体酵素 / アルツハイマー病 / アミロイド / アミロイドベータ / タウタンパク質 / クリックケミストリー / 2機能性抗体酵素
Outline of Research at the Start

アルツハイマー病(AD)は、認知症を引き起こす原因疾患で最も多い疾患である。ADの有力な原因物質としてアミロイドベータタンパク質(Aβ)とタウタンパク質(タウ)が考えられている。申請者は、ヒト血液中にタンパク質のアミド結合を加水分解する抗体酵素が存在することを発見し、抗体酵素が生体防御に関与している可能性を動物実験で示した。本研究では、これらADの原因タンパク質の凝集を抑制する新規な2機能性抗体酵素を得ることを目的とし、これら分子を用いたADの治療・予防薬へと展開するための創薬研究基盤を確立する。

Outline of Final Research Achievements

As the elderly population increases, the number of people with Alzheimer's disease is steadily increasing, making the development of treatment and preventive agents an urgent priority. The principal investigator aimed to develop a preventive and therapeutic agent for Alzheimer's disease, a condition for which there is currently no effective treatment and sought to produce catalytic antibodies targeting the causative molecules. An antibody light chain and a mutant form, in which the proline at position 95 of the antibody light chain was deleted, were engineered from an FDA-approved Alzheimer's drug. The hydrolytic activity of these antibody light chains was measured using a synthetic substrate, revealing hydrolytic activity in the mutant. Based on these findings, it was concluded that a catalytic antibody was successfully generated from an antibody drug.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

効果的な治療薬がないアルツハイマー病の予防・治療薬の創製を目指し、アミロイドβに対する抗体医薬品より軽鎖抗体を作製し、軽鎖抗体より95位のProを除去することにより酵素活性の付与に成功した。抗体医薬品のアミロイド除去機構には、免疫細胞の関与が必要であるが、抗体酵素は単体でアミロイドの除去が可能である。また、抗体酵素1分子はその触媒作用により、生体内の半減期で多くのアミロイドを除去することができる。その結果、既存の抗体医薬に比べ、投与量を大幅に減少させることができる。このことから、抗体医薬品がかかえる副作用や高額な医療費などの問題を解決することが可能であり、社会的意義もあると考えている。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Increasing Hydrolytic Activity of Catalytic Antibody by Deletion of Pro95 in CDR32024

    • Author(s)
      Satoshi Nakagawa、Naoya Hatsuyama、Emi Hifumi、Taizo Uda、Hiroaki Taguchi
    • Journal Title

      Peptide science

      Volume: 59

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct conversion of a general antibody to its catalytic antibody and corresponding applications —Importance and role of Pro95 in CDR-3—2023

    • Author(s)
      HIFUMI Emi、TAGUCHI Hiroaki、NONAKA Tamami、UDA Taizo
    • Journal Title

      Proceedings of the Japan Academy, Series B

      Volume: 99 Issue: 6 Pages: 155-172

    • DOI

      10.2183/pjab.99.010

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • Year and Date
      2023-06-19
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A new catalytic site functioning in antigen cleavage by H34 catalytic antibody light chain2022

    • Author(s)
      Hifumi Emi、Nonaka Tamami、Taguchi Hiroaki、Uda Taizo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 19185-19185

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23689-6

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Obtaining Highly Active Catalytic Antibodies Capable of Enzymatically Cleaving Antigens2022

    • Author(s)
      Nonaka Tamami、Taguchi Hiroaki、Uda Taizo、Hifumi Emi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 22 Pages: 14351-14351

    • DOI

      10.3390/ijms232214351

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] α-シヌクレインのNAC部分を標的としたヒト型軽鎖抗体酵素の開発2024

    • Author(s)
      田口 博明、初山 直哉、一二三 恵美、宇田 泰三
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] アデュカヌマブ軽鎖の抗体酵素化に関する研究2023

    • Author(s)
      中川智士、水谷百恵、一二三恵美、宇田泰三、田口博明
    • Organizer
      第69回 日本薬学会東海支部大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] INCREASING HYDROLYTIC ACTIVITY OF CATALYTIC ANTIBODY BY DELETION OF PRO95 IN CDR32023

    • Author(s)
      Satoshi Nakagawa, Naoya Hatsuyama, Emi Hifumi, Taizo Uda, Hiroaki Taguchi
    • Organizer
      第60回ペプチド討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] α-シヌクレイン部分配列を含むペプチド性消光性基質の合成とヒト型抗体軽鎖のスクリーニング2023

    • Author(s)
      田口博明、一色亮汰 、松尾有紗 、中川智士、 一二三恵美、宇田泰三
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] α-シヌクレインを加水分解する 抗体酵素の開発2022

    • Author(s)
      田口博明、一色亮汰 、松尾有紗 、 一二三恵美、宇田泰三
    • Organizer
      第41回日本認知症学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Inhibition of amyloid-beta aggregation by catalytic light chain antibodies2022

    • Author(s)
      水谷百恵、一二三恵美、宇田泰三、田口博明
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アミロイドβペプチドを加水分解する 抗体酵素の開発2021

    • Author(s)
      田口博明、一二三恵美、宇田泰三
    • Organizer
      第40回日本認知症学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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