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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of innovative immunoassay through the application of quench-release principle to natural antibodies

Research Project

Project/Area Number 15H04191
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

上田 宏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (60232758)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大室 有紀 (松山有紀)  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30571088)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsバイオセンサー / 抗体 / 蛍光 / 抗原 / クエンチ / 部位特異的修飾 / 結合タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

1. 抗体タンパク質のQ-body化に関する検討 本研究において我々は,サンプルと混ぜて蛍光強度を測定するだけで各種抗原を高感度に検出可能な蛍光免疫測定素子Q-bodyを,従来よりも簡便かつ迅速に構築する方法の開発と,こうして作製したQ-bodyの多項目同時解析への応用を目指した。その一環として,本年度は従来の蛍光標識法と異なる2種類の蛍光標識法の確立を試みた。最初に,抗体可変領域内部に存在する芳香族アミノ酸からなる核酸結合部位(Nucleotide binding site, NBS)に親和性を持つインドール酪酸-TAMRA複合体の光クロスリンクによるQ-body構築の論文をまとめた。またTrpとCysを末端にもつプローブのペプチド配列を工夫して抗体との親和性を向上させ,修飾効率を向上させた。さらに,抗体L鎖結合タンパク質Protein Mを蛍光プローブ(PM probe)として用いて簡便にIgGをQ-body化する技術の改良(蛍光蛋白質と融合させ,抗原料を二波長の蛍光強度比として測定できるようにする)を行った。

2. Q-bodyの多項目同時解析への応用 市販の抗ペプチドタグ抗体IgG数種をPM probeでQ-body化できるか試みた所,Targetタグ抗体で抗原応答が認められた。また手持ちの抗オステオカルシン抗体5種から,IgG添加で有意にクエンチするQ-body候補が3種認められた。そこで新規に抗原としてインシュリンとコルチゾール-BSAをマウスに免疫し,ハイブリドーマ各数クローンの作成を行った。今後これらをQ-body化し,マイクロプレートに配置あるいはバーコードビーズに固定化することで,目標が達成されると期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (35 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] オーフス大学(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      オーフス大学
  • [Int'l Joint Research] A*STAR(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      A*STAR
  • [Int'l Joint Research] 国立交通大学(台湾)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      国立交通大学
  • [Journal Article] Preparation of Quenchbodies by protein transamination reaction(アミノ基転移反応によるクエンチ抗体の調製)2018

    • Author(s)
      董 金華, 鄭 熙陳, 上田 宏
    • Journal Title

      生物工学

      Volume: 96 Pages: 69-69

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Homogeneous Noncompetitive Luminescent Immunodetection of Small Molecules by Ternary Protein Fragment Complementation2018

    • Author(s)
      Ohmuro-Matsuyama Yuki、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 90 Pages: 3001~3004

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b05140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flashbody: A Next Generation Fluobody with Fluorescence Intensity Enhanced by Antigen Binding2017

    • Author(s)
      Wongso Devina、Dong Jinhua、Ueda Hiroshi、Kitaguchi Tetsuya
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 89 Pages: 6719~6725

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b00959

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Improved sensitivity of firefly luminescent intermediate-based protein interaction assay using Ser 440 mutant with lower adenylation activity2017

    • Author(s)
      Ohmuro-Matsuyama Yuki、Yamashita Takahiro、Lin Huan、Yamaji Hideki、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Luminescence

      Volume: 33 Pages: 125~130

    • DOI

      10.1002/bio.3381

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Construction of dye-stapled Quenchbodies by photochemical crosslinking to antibody nucleotide-binding sites2017

    • Author(s)
      Jeong Hee-Jin、Matsumoto Kenji、Itayama Shuya、Kodama Kozue、Abe Ryoji、Dong Jinhua、Shindo Mitsuru、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 53 Pages: 10200~10203

    • DOI

      10.1039/C7CC03043F

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Array-Based Rational Design of Short Peptide Probe-Derived from an Anti-TNT Monoclonal Antibody2017

    • Author(s)
      Okochi Mina、Muto Masaki、Yanai Kentaro、Tanaka Masayoshi、Onodera Takeshi、Wang Jin、Ueda Hiroshi、Toko Kiyoshi
    • Journal Title

      ACS Combinatorial Science

      Volume: 19 Pages: 625~632

    • DOI

      10.1021/acscombsci.7b00035

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of a Quenchbody for the Detection and Imaging of the Cancer-Related Tight-Junction-Associated Membrane Protein Claudin2017

    • Author(s)
      Jeong Hee-Jin、Kawamura Takuya、Iida Manami、Kawahigashi Yumi、Takigawa Mutsumi、Ohmuro-Matsuyama Yuki、Chung Chan-I、Dong Jinhua、Kondoh Masuo、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 89 Pages: 10783~10789

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b02047

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ELISA-type assays of trace biomarkers using microfluidic methods2017

    • Author(s)
      Dong Jinhua、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology

      Volume: 9 Pages: e1457~e1457

    • DOI

      10.1002/wnan.1457

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Ultrasensitive Firefly Luminescent Intermediate-Based Protein-Protein Interaction Assay (FlimPIA) Based on the Functional Complementation of Mutant Firefly Luciferases2017

    • Author(s)
      Ohmuro-Matsuyama Yuki、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1596 Pages: 119~130

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6940-1_8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Creation of Antigen-Dependent β-Lactamase Fusion Protein Tethered by Circularly Permuted Antibody Variable Domains2017

    • Author(s)
      Iwai Hiroto、Kojima-Misaizu Miki、Dong Jinhua、Ueda Hiroshi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1596 Pages: 149~165

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6940-1_10

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] キメラ抗原受容体を用いたがん治療のための一本鎖抗体のヒト化2018

    • Author(s)
      土屋 陽平 , 韓 忠勇 , 權 炳世 , 北口哲也 , 上田 宏
    • Organizer
      化学工学会 第83年会
  • [Presentation] 抗体結合ペプチドの光クロスリンクによる天然抗体の蛍光バイオセンサー化2018

    • Author(s)
      安田貴信 , 董 金華 , 上田 宏
    • Organizer
      化学工学会 第83年会
  • [Presentation] β-グルクロニダーゼ変異体を利用したカビ毒Aflatoxin M1の高感度免疫検出2018

    • Author(s)
      Su Jiulong , 董 金華 , 小西 良子 , 上田 宏
    • Organizer
      第6回日本生物工学会東日本支部コロキアム
  • [Presentation] 発光酵素融合クエンチ抗体を用いたBRET抗原検出系の構築2017

    • Author(s)
      高橋里帆, 大室有紀, 上田 宏
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] ラクダ科動物由来重鎖抗体を用いたQ-bodyの構築2017

    • Author(s)
      山田映未,岡裕也,大室有紀,董金華,上田宏
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Flashbody: genetically-encoded antibody-based fluorescent probe with antigen dependent fluorescence intensity2017

    • Author(s)
      Devina Wongso, Jinhua Dong, Hiroshi Ueda, Tetsuya Kitaguchi
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Detection and destruction of Her2 positive cancer cells by Quenchbody-siRNA complex2017

    • Author(s)
      Hiroshi Ueda, Hee-Jin Jeong, Jinhua Dong, Yuya Oka
    • Organizer
      第17回日本蛋白質科学会年会
  • [Presentation] Evolution of Q-body: a fluorescent immunosensor based on fluorescence quenching and its antigen-dependent recovery2017

    • Author(s)
      Hiroshii UEDA
    • Organizer
      第7回ネオバイオ分子研究会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of antibody-based imaging probes utilizing fluorescence quenching phenomena2017

    • Author(s)
      Hiroshii UEDA
    • Organizer
      International Conference on Translational Medicine and Imaging(ICTMI) 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 発光酵素融合クエンチ抗体を用いた発光免疫センサーの構築2017

    • Author(s)
      高橋里帆, 大室有紀, 上田 宏
    • Organizer
      日本化学会第11回バイオ関連シンポジウム
  • [Presentation] Q-body化に適した抗体選抜のための新規抗体結合プローブの構築2017

    • Author(s)
      塚原知也, 三宅 千絢, 董 金華, 北口 哲也, 上田 宏
    • Organizer
      日本生物工学会大会
  • [Presentation] 発光酵素融合クエンチ抗体を用いた生物発光抗原検出系の構築2017

    • Author(s)
      高橋里帆, 大室有紀, 上田 宏
    • Organizer
      日本生物工学会大会
  • [Presentation] 単鎖抗体VHを用いた蛍光免疫センサーmini Q-bodyの構築2017

    • Author(s)
      上田宏, Bhagat Banwait, 董金華, Peter Kristensen
    • Organizer
      日本生物工学会大会
  • [Presentation] 蛍光免疫センサーQ-body迅速構築のための新しい戦略2017

    • Author(s)
      上田 宏, 三宅 千絢, 塚原 知也, 高橋 昌樹, 児島 智樹, 鄭 熙陳, 北口 哲也, 董 金華, 大橋 広行
    • Organizer
      化学工学会第49回秋季大会
  • [Presentation] 蛍光消光現象と発光酵素を利用した新原理免疫測定法の開発2017

    • Author(s)
      上田 宏
    • Organizer
      岡山県医用工学研究会第112回セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 抗体結合タンパク質の最適な多価化による活性向上と,蛍光免疫センサー構築への応用2017

    • Author(s)
      上田 宏
    • Organizer
      埼玉大学先端産業国際ラボラトリメディカルイノベーション研究ユニット第4回WS(多価化)
    • Invited
  • [Presentation] 何でも蛍光・発光センサーへの挑戦:最近の進展2017

    • Author(s)
      上田 宏
    • Organizer
      先端分析機能創発研究会
  • [Presentation] 3分子間PCA原理に基づく非競合生物発光免疫測定系の構築2017

    • Author(s)
      大室有紀, 上田 宏
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Book] Open sandwich immunoassay and its applications, in Advances in Medicine and Biology, 125. (ed. L.V. Berhardt)2017

    • Author(s)
      Jinhua Dong, Hiroshi Ueda
    • Total Pages
      38
    • Publisher
      Nova Publishers
    • ISBN
      978-1-53612-740-9
  • [Remarks] 上田・北口研究室

    • URL

      http://www.ueda.res.titech.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 抗原検出又は測定用キット2018

    • Inventor(s)
      上田 宏, 大室 有紀, 三宅 千絢 他1名
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2018/1186
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] mini Q-body2017

    • Inventor(s)
      P. Kristensen, H. Ueda他1名
    • Industrial Property Rights Holder
      Aarhus University, 東京工業大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      EP17172194.7
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-08-25  

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