| Project/Area Number |
22K19260
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Oishi Isao 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (50314472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
迎 武紘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40803309)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 始原生殖細胞 / ニワトリ / 遺伝子ノックイン / 糖鎖 / 糖転移酵素 / シアル酸 / 組換え蛋白質 / 糖鎖修飾 / 組換えタンパク質 / ガラクトース / トランスジェニック |
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| Outline of Research at the Start |
高価なバイオ医薬品が普及することで社会受容を超えた医療費の高騰が懸念されるが、問題の解決には医療用組換えタンパク質の超低コスト生産技術が必要である。我々は遺伝子組換えニワトリの卵白中に組換えタンパク質を大量生産し、低コストで生産する技術を実現した。これをもとに、本研究では卵白でヒト型糖鎖構造を持つ組換えタンパク質を生産する手法を開発し、バイオ医薬品利用に向けた高品位製品生産の基盤構築を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we aimed to develop a technology for the mass production of recombinant proteins with human-like glycosylation in chicken eggs using genetically modified chickens. Specifically, we generated knock-in (KI) chickens that specifically express galactosyltransferase (GalT1) and sialyltransferase (ST6Gal1) in the oviduct gland cells. We then crossed these KI chickens, which possess the glycosyltransferases, with another KI chicken that highly expresses human interferon-beta (hIFN-β). As a result, we produced double knock-in (GTs-hIFN-β KI) chickens. The egg whites of these GTs-hIFN-β KI chickens contained hIFN-β with added galactose and sialic acid, and the biological activity of hIFN-β was also found to be enhanced.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、医療用組換えタンパク質の低コスト大量生産を実現するための重要なステップを示している。特に、糖鎖修飾の完全性が求められるバイオ医薬品の製造において、ニワトリを利用した生物工場の可能性を示した。GalT1およびST6Gal1を卵管腺細胞で発現させることで、ヒト型糖鎖を有する高品質な組換えタンパク質の生産が可能となり、従来の培養細胞を用いた方法に比べて大幅なコスト削減に繋がることが期待される。同一性という点では課題を残すものの、組換え鶏卵を用いたタンパク質生産の高度化は再生医療やバイオ医薬品の普及に向けて重要な技術的進展であり、医療費の抑制や新たな治療法の開発に貢献するものと考える。
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