Tailor-made artificial enzymes (catalytic antibodies) by the development of holo-abzymes

• Project/Area Number: 26410184
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Bio-related chemistry
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: Tsumuraya Takeshi 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00372855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 郁雄 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70189984)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 酵素 / モノクローナル抗体 / 抗体酵素 / 免疫学 / タンパク質 / 分子認識 / 生体分子 / 人工酵素 / 抗体工学 / 抗体化学 / 抗原 / ハイブリドーマ / 遷移状態アナログ / X線結晶構造解析

Outline of Final Research Achievements

In this work we have developed holo-abzyme in which the antigen-combining site can bind the artificial cofactors which have functional groups　for the catalysis. The holo-abzyme catalyzes various types of chemical transformations by simply exchanging the artificial cofactors. We also succeeded in the X-ray crystal analysis of holo-abzyme 27C1, showing the molecular basis of the catalysis by 27C1.

Research Products

• [Journal Article] Effects of substrate conformational strain on binding kinetics of catalytic antibodies (2016)
  • Author(s): Oda, M., Tsumuraya, T., Fujii, I.
  • Journal Title: Biophysics and Physicobiology Volume: 13 Issue: 0 Pages: 135-138
  • DOI: 10.2142/biophysico.13.0_135
  • NAID: 130005165368
  • ISSN: 2189-4779
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Effects of substrate conformational strain on binding kinetics of catalytic antibodies (2016)
  • Author(s): Masayuki Oda, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
  • Journal Title: Biophysics and Physicobiology Volume: 13
  • NAID: 130005165368
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Preparation of Anti-Ciguatoxin Monoclonal Antibodies Using Synthetic Haptens : Sandwich ELISA Detection of Ciguatoxins (2014)
  • Author(s): 円 谷健, 藤井郁雄, 平間正博
  • Journal Title: Journal of AOAC International Volume: 97巻 Issue: 2 Pages: 373-379
  • DOI: 10.5740/jaoacint.sgetsumuraya
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] ホロ酵素型抗体酵素：人工コファクターの入れ替えによる複数の化学反応の制御 (2017)
  • Author(s): 大迫洸樹，石川文洋，円谷健，藤井郁雄
  • Organizer: バイオインターフェイス先端マテリアルの創生第7回シンポジウム/第6回バイオメディカルフォーラム
  • Place of Presentation: 大阪市立大学阿倍野キャンパス
• [Presentation] Generation of molecular-targeting peptides for protein kinases: a phage-displayed library of helix-loop-helix peptides conjugated with adenosine (2016)
  • Author(s): Daisuke Fujiwara, Kousuke Mihara, Yusuke Nakamura, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
  • Organizer: 第53回ペプチド討論会
  • Place of Presentation: 京都テルサ
  • Year and Date: 2016-10-26
• [Presentation] 新規アフィニティーマチュレーション法(急がば回れ法）による抗体酵素6D9の機能向上 (2016)
  • Author(s): 吉村美穂，武田祐輔，宮本尚樹，円谷 健，藤井郁雄
  • Organizer: 第5回バイオ・メディカル・フォーラム
  • Place of Presentation: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2016-02-19
• [Presentation] 加水分解抗体酵素の触媒機構に関する分子論的研究：6D9および9C10のX線結晶構造解析 (2016)
  • Author(s): 城戸研仁，島 悠人，山口亜佐子，多田俊治，円谷 健，藤井郁雄
  • Organizer: 第5回バイオ・メディカル・フォーラム
  • Place of Presentation: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • Year and Date: 2016-02-19
• [Presentation] 「急がば回れ法」によって抗体酵素の活性を向上させる (2016)
  • Author(s): 円谷 健，吉村美穂，宮本尚樹，武田祐輔，藤井郁雄
  • Organizer: 第18回生命化学研究会
  • Place of Presentation: 石川屋旅館（長崎県南島原市）
  • Year and Date: 2016-01-08
• [Presentation] Sandwich ELISA detection of ciguatoxins using anti-ciguatoxin monoclonal antibodies (2016)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya
  • Organizer: Workshop on Emerging Marine Toxins
  • Place of Presentation: Baiona, Spain
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 有機合成化学との連携による抗体タンパク質の機能化 (2016)
  • Author(s): 円谷 健
  • Organizer: 2016年ヘテロ原子部会第1回懇話会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学植物工場研究センター
  • Invited
• [Presentation] Sandwich ELISA detection of ciguatoxins using anti-ciguatoxin monoclonal antibodies (2015)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya
  • Organizer: Pacifichem2015
  • Place of Presentation: Sheraton Waikiki Hoetl, Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Practical route to the left wing of CTX1B and synthesis of hapten-KLH conjugate: Total synthesis of CTX1B and 54-deoxyCTX1B (2015)
  • Author(s): S. Yamashita, K. Takeuchi, T. Koyama, T. Tsumuraya, M. Inoue, I. Fujii, M. Hirama
  • Organizer: Pacifichem2015
  • Place of Presentation: Sheraton Waikiki Hotel, Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Near real time detection of ciguatoxins using a field-portable surface plasmon resonance sensor system (2015)
  • Author(s): S. D. Soelberg, T. Tsumuraya, M. Hirama, T. Yasumoto, I. Fujii, C. E. Furlong
  • Organizer: Pacifichem2015
  • Place of Presentation: Sheraton Waikiki Hotel, Honolulu, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Production of Monoclonal Antibodies for Sandwich ELISA Detection of Ciguatoxins (2015)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya
  • Organizer: The 3rd OPU-TKU International Symposium
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-11-19
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Structural and Functional Analysis of Antibody 7B8 Catalyzing Hydrolyses of p-Nitrobenzyl Esters (2015)
  • Author(s): Naoki Miyamoto, Miho Yoshimura, Nobutoshi Ito, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
  • Organizer: The 3rd OPU-TKU International Symposium
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-11-19
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 加水分解抗体酵素9C10の結晶構造解析 (2015)
  • Author(s): 城戸研仁，島 悠人，山口亜佐子，円谷 健，多田俊治，藤井郁雄
  • Organizer: 日本結晶学会平成27年度年会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-17
• [Presentation] ホロ酵素型抗体酵素27C1の立体構造解析 (2015)
  • Author(s): 円谷 健，武 綾香，山口亜佐子，多田俊治，藤井郁雄
  • Organizer: 日本結晶学会平成27年度年会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(大阪府堺市）
  • Year and Date: 2015-10-17
• [Presentation] シガトキシンのサンドイッチELISAにおける検出感度の向上 (2015)
  • Author(s): 円谷 健，平間正博，藤井 郁雄
  • Organizer: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] VEGF標的ペプチドの分子設計と士枝物活性制御に向けた多面的アプローチ (2015)
  • Author(s): 道上雅孝，叶 正茂，越塚靖彦，円谷 健，藤井郁雄
  • Organizer: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] 新規アフィニティーマチュれーション法「急がば回れ法」による抗体酵素の機能向上 (2015)
  • Author(s): 宮本尚樹，吉村美穂，円谷 健，伊藤暢聡，藤井郁雄
  • Organizer: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] 抗体酵素6D9の触媒活性の向上 (2015)
  • Author(s): 吉村美穂，武田祐輔，宮本尚樹，円谷 健，藤井郁雄
  • Organizer: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] 加水分解抗体酵素の触媒機構に関する分子論的研究 (2015)
  • Author(s): 城戸研仁，島 悠人，山口亜佐子，円谷 健，多田俊治，藤井郁雄
  • Organizer: 第9回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本大学黒髪キャンパス（熊本県熊本市）
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] Improvement of Sandwich ELISA Detection of Ciguatoxins (2015)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya, Masahiro Hirama, Ikuo Fujii
  • Organizer: 日本化学会95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] p-ニトロベンジルエステル加水分解抗体酵素7B9の機能解析 (2015)
  • Author(s): 宮本 尚樹，円谷 健，伊藤 暢聡，藤井 郁雄
  • Organizer: 日本化学会95回春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] 海洋毒シガトキシンを抗体を使って検出する：どれくらい微量検出ができるのか (2015)
  • Author(s): 円谷健，平間正博，藤井郁雄
  • Organizer: 第17回生命化学研究会
  • Place of Presentation: 高知市山翠園
  • Year and Date: 2015-01-08 – 2015-01-09
• [Presentation] Structural and Functional Analysis of Catalytic Antibody 7B9 for the Deprotection Rection of p-Nitrobenzyl Ester (2014)
  • Author(s): Naoki Miyamoto, Takeshi Tsumuraya, Nobutoshi Ito, Ikuo Fujii
  • Organizer: Active Enzyme Molecules
  • Place of Presentation: 富山国際会議場
  • Year and Date: 2014-12-17 – 2014-12-19
• [Presentation] Holoabzyme: a single antibody catalyzes multiple chemical transformations upon replacement of artificial cofactors (2014)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya, Fumihiro Ishikawa, Ayaka Take, Asako Yamaguchi, Toshiji Tada, Ikuo Fujii
  • Organizer: Active Enzyme Molecules
  • Place of Presentation: 富山国際会議場
  • Year and Date: 2014-12-17 – 2014-12-19
• [Presentation] p-ニトロベンジルエステル保護基を脱保護する抗体酵素7B9の構造解析および機能解析 (2014)
  • Author(s): 宮本尚樹，円谷健，伊藤暢聡，藤井郁雄
  • Organizer: 第8回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] Production of Anti-Ciguatoxin Monoclonal Antibodies using Synthetic Haptens: Sandwich ELISA Detection of Ciguatoxins (2014)
  • Author(s): Takeshi Tsumuraya
  • Organizer: Rapid Test Workshop"Rapid Testing for Seafood Contaminants"
  • Place of Presentation: Seattle, USA
  • Year and Date: 2014-08-27
  • Invited
• [Remarks] 大阪府立大学大学院理学系研究科 生命化学研究室 ホームページ
  • URL: http://www.b.s.osakafu-u.ac.jp/~fujii/