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High-throughput screening of orthogonal peptide pairs for rapid construction of high-performance fluorescent immunosensors

Research Project

Project/Area Number 22K20477
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Yasuda Takanobu  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90963249)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords抗体 / コイルドコイルペプチド / バイオセンサー / コイルドコイル / ペプチド / 酵母 / ファージ / バイオテクノロジー / 抗体工学 / ペプチド工学
Outline of Research at the Start

Quenchbody(Q-body)は低分子からウイルスなどの高分子まで検体と混合するだけで簡便かつ高感度に抗原を検出できることから、迅速な診断が可能な免疫測定ツールとして臨床診断や生物学的研究分野での応用が期待されている。しかし、異なる2つの蛍光色素の修飾により構築されるUltra Q-bodyは実用に足る高い応答を示す反面、その構築は手間と時間がかかり容易ではなかった。そこで本研究では、ファージと酵母を利用したlibrary-versus-libraryスクリーニング法を新たに開発し、迅速かつ高効率なUltra Q-body構築に適した高親和性かつ互いに直交するペプチドペアを創出する。

Outline of Final Research Achievements

A yeast and phage, carrying coiled-coil forming peptide were successfully fabricated, indicated that they enable to interact with each other and target population was enriched by using FACS. Some mutated peptide pairs suppressed the anti-parallel binding were designed, demonstrated that this mutant improves the performance of a probe.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で検討した酵母とファージを利用したペプチドのスクリーニング法は、より高効率に目的集団を濃縮できる条件について検討を重ねることで、新しい機能性ペプチドを獲得する手段として利用が期待される。また、今回新たに設計・合成した逆平行結合抑制ペプチドペアは、今後の高性能なQ-bodyの作製に資すると考えられる。

Report

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

    (23 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 互いに引き合う螺旋状ペプチド~二量体形成から細胞療法まで~2024

    • Author(s)
      安田貴信、北口哲也
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 8 Pages: 85-91

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  • [Journal Article] Efficient and rapid linker optimization with heterodimeric coiled coils improves the response of fluorescent biosensors comprising antibodies and protein M2023

    • Author(s)
      Sasamoto Kana、Yasuda Takanobu、Zhu Bo、Ueda Hiroshi、Kitaguchi Tetsuya
    • Journal Title

      The Analyst

      Volume: 148 Issue: 23 Pages: 5843-5850

    • DOI

      10.1039/d3an01499a

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 互いに引き合う螺旋状ペプチド~二量体形成から細胞療法まで~2023

    • Author(s)
      安田貴信、北口哲也
    • Journal Title

      細胞

      Volume: 55 Pages: 749-753

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      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Patrol Yeast: A new biosensor armed with antibody-receptor chimera detecting a range of toxic substances associated with food poisoning2023

    • Author(s)
      Jiulong Su, Bo Zhu, Akihito Inoue, Hiroyuki Oyama, Izumi Morita, Jinhua Dong, Takanobu Yasuda, Yoshiko Sugita-Konishi, Tetsuya Kitaguchi, Norihiro Kobayashi, Shiro Miyake, Hiroshi Ueda
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 219 Pages: 114793-114793

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114793

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 順平行コイルドコイルペプチド型蛍光プローブによる蛍光免疫センサの応答の向上2024

    • Author(s)
      笹本佳那、安田貴信、朱博、上田宏、北口哲也
    • Organizer
      第12回日本生物工学会東日本支部コロキウム
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      化学工学会第89回年会
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      化学工学会第89回年会
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      安田貴信、朱博、上田宏、北口哲也
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      化学工学会第89回年会
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      井上暁人、朱博、安田貴信、水谷圭佑、小林健、北口哲也
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      化学工学会第89回年会
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  • [Presentation] A customizable one-pot detection system using β-glucuronidase switch and label-free antibody2024

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      朱博、山崎侑彦、安田貴信、銭成、丘しじゅう、上田宏、北口哲也
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      化学工学会第89回年会
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  • [Presentation] 抗原抗体反応が抗体結合タンパク質によって阻害されることを利用した免疫センサーの開発2023

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      二宮歩武、銭成、安田貴信、朱博、上田宏、北口哲也
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      第75回日本生物工学会大会
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      安田貴信、朱博、上田宏、北口哲也
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      化学工学会第54回秋季大会
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  • [Presentation] 生物発光免疫センサーの発光活性増大機構の解明とその原理の全長抗体への展開2023

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      安田貴信、朱博、上田宏、北口哲也
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      第2回日本抗体学会学術大会
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  • [Presentation] Improvement of gibberellin fluorescent immunosensor applicable to live-cell imaging2023

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      Zixu Feng, Hiroshi Aihara, Shun Sakuraba, Yanyan Hou, Keisuke Yoshida, Takanobu Yasuda, Bo Zhu, Hiroshi Ueda, Toshiro Ito, Tetsuya Kitaguchi
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      第2回日本抗体学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 逆平行結合抑制ペプチドペアを用いたクエンチ抗体の構築と評価2022

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      安田貴信、笹本佳那、北口哲也、上田宏
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      第16回バイオ関連化学シンポジウム
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  • [Presentation] コルチゾール認識ナノ抗体の蛍光免疫センサー化2022

    • Author(s)
      井上暁人、鈴木大凱、YANG Yinghui、安田貴信、朱博、北口哲也、上田宏
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      第16回バイオ関連化学シンポジウム
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 逆並行結合抑制型ペプチドペアによる抗体を蛍光免疫センサに変換するプローブタンパク質Coiled Q-probeの蛍光応答向上2022

    • Author(s)
      笹本佳那、安田貴信、北口哲也、上田宏
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      第95回日本生化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酵母提示系によるナノ抗体由来の蛍光免疫センサnano Q-bodyの分子進化法の開発2022

    • Author(s)
      井上暁人、安田貴信、北口哲也、村上明一、上田宏
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 酵母細胞表層提示系を用いたナノ抗体由来”nano Q-body”のTrp変異進化2022

    • Author(s)
      井上暁人、安田貴信、朱博、北口哲也、村上明一、上田宏
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      化学工学会第88年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 3分割ルシフェラーゼを用いた免疫測定法における相互作用の測定と数理モデルの作製2022

    • Author(s)
      佐藤 里杏人、安田 貴信、朱 博、北口 哲也、加藤 直洋、上田 宏
    • Organizer
      化学工学会第88年会
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      2022 Research-status Report
  • [Remarks] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/tyasuda28

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      2023 Annual Research Report

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Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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