複数の分子認識モジュールを組み合わせた超分子型人工酵素および生体内分子シャトルの創製

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750706
• Research Institution: Hiroshima Prefectural University
• Principal Investigator: 一二三 恵美 広島県立大学, 生物資源学部, 助手 (90254606)
• Keywords: 超分子 / ポルフィリン / 分子シャトル / 抗イディオ抗体 / ペプチド / 人工酵素

Research Abstract

本年度は(1)基質取り込みサイト(分子モジュールA)と基質(エイズ抗原の部分ペプチド)との結合状態をスペクトルによって解析する、(2)ポルフィリン取り込みサイトである分子モジュールBとポルフィリンによる化学反応性を(1)と同様に解析する、(3)分子モジュールA,Bを連結し、(4)超分子型人工分子を構築し、この分子にエイズ抗原の部分ペプチドとポルフィリンを反応させて免疫学的性質を調べる、(5)分子シャトルとしての機能開発を行うためにモジュールAに対する抗イディオタイプ抗体の作製を行う、計画であった。
(1),(2),(3),(4)についてであるが、まず抗HIV-1env gp41抗体の軽鎖CDR-1と抗ポルフィリン抗体の重鎖CDR-2をGly-Proで架橋した分子(CA-2)を本目的のために合成した。そして、このCA-2の免疫学的および科学的性質を調べたところ、以下の点が判明してた。(1)CA-2は各種ポルフィリン類と10^4〜10^6/Mの親和性定数で結合する。そして、ポルフィリン類はCA-2の1分子について2分子まで結合可能である。(2)CA-2はHIV-1env gp41の保存領域ペプチド(TP-41)と4.6×10^7/Mの親和性定数で結合する。これは完全抗体の約1/100である。(3)抗HIV-1env gp41抗体軽鎖可変領域と抗ポルフィリン抗体重鎖可変領域とを繋いだscFvもTP-41を取り込む能力がある。
(5)についてであるが抗HIV-1env gp41抗体の軽鎖超可変領域(CDR)-1のC末端にCysを導入してKLHとconjugateしたものを免疫原に用い、抗イディオタイプ抗体の取得を試みた。確立した9種類の抗体のうち、i41SL1-2抗体は他のタンパクと交差反応せず、また、抗原のCDR-1と5×10^9/Mの親和性定数で結合した。さらにCA-2とも強く反応し、その親和性定数は2.9×10^9/Mであった。

Research Products

• [Publications] M.Ishimaru,K.Morikawa,E.Hifumi,T.Itoh,T.Uda,: "Analysis of the antigen recognition sites of anti-methamphetamine monoclonal antibodies (II)〜unique feature of MA-3 Antibody〜."J.Biosci.Bioeng.. 89(5). 492-494 (2000)
• [Publications] E.Hifumi,H.Sakata,M.Nango,T.Uda,: "Design of artificial molecular catalyst showing peptidase activity to the conserved sequence of HIV-l envelope gp41."J.Mol.Catal.A:Chemical. 155. 209-218 (2000)
• [Publications] E.Hifumi,Y.Okamoto,T.Uda: "Highly selective and sensitive SPR immunosensor for detection of methamphetamine."Appl.Biochem.Biotech.. 83. 209-220 (2000)
• [Publications] Hifumi,E.,Okamoto,Y.,Uda,T.: "Super Catalytic Antibody [I]: Decomposition of targeted protein by its antibody light chain."J.Biosci.Bioeng.. 88. 323-327 (2000)