抗体断片を1工程で高性能なDual-colorバイオセンサー化する汎用的手法の開発

• Project/Area Number: 23K13607
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 安田 貴信 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (90963249)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥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 / 酵母 / ファージ / バイオセンサー / 抗体工学 / バイオテクノロジー / ペプチド工学 / コイルドコイルペプチド

Outline of Research at the Start

蛍光標識抗体Q-bodyは試料に含まれる抗原の簡便、迅速、高感度な検出が可能な理想的な免疫測定素子として食品衛生管理や臨床診断分野での実用が期待されている。特に、波長が異なる2種の蛍光色素が標識されたQ-bodyは実用的なセンサーとして十分な抗原応答を示すことが分かっているが、構築にやや特殊な方法を必要とするうえ収量も望ましくないといった課題があった。本研究では、互いに直交するコイルドコイル形成ペプチドペアを利用することで上述の課題を解決し、多くの抗体を容易に高性能なQ-body化する手法を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、これまで特殊な方法を用いなければ構築できなかった2つの異なる蛍光色素で修飾されたUltra Q-bodyを、コイルドコイル形成ペプチドを利用して簡便に構築できる手法を開発することである。本年度は、酵母とファージを利用して互いに直交するペプチドペアをスクリーニングするための実験系の構築に取り組んだ。FACSによって目的集団の濃縮が確認できたものの、ペプチドが提示されたファージの量が十分でないことが示唆され、使用するファージの濃度やファージの修飾方法に関するさらなる条件検討が必要となった。また、Ultra Q-bodyを構築する別の手段として、VHのN末端側にE4を融合しVLのN末端側に蛍光色素修飾用のシステインを導入した抗体断片（Fab）を作製し、あらかじめ蛍光色素修飾されたK4ペプチドと蛍光色素のマレイミド誘導体による抗体の2色標識を試行し始めた。目的タンパク質と蛍光色素（TAMRA、ATTO655）修飾したK4ペプチドの調製は完了し、次年度から抗体の蛍光修飾と抗原有無での蛍光強度測定を行っていく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

直交ペプチドペアのスクリーニング系構築に関して計画時よりも実験条件の検討が必要となりやや遅れが生じているものの、計画通り2つの異なるタグを利用する方法も検討し始めた。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、直交ペプチドペアのスクリーニングを目指すと共に、これとは異なるアプローチでもUltra Q-bodyの簡便な構築を試みる。