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2008 Fiscal Year Annual Research Report

バイオインターフェイス構築への蛋白質工学的展開

Research Project

Project/Area Number 16106011
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

熊谷 泉  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (10161689)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅津 光央  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
浅野 竜太郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (80323103)
Keywordsバイオインターフェイス / ペプチド移植 / マテリアル認識抗体 / 酸化亜鉛認識抗体 / 金表面特異的抗体 / 高機能性非天然型抗体 / 無作為変異導入 / ファージ提示法
Research Abstract

本研究では1、抗体の分子認識能による安定な人工選択、2、人工的分子形態の創製、3、選択された抗体の高効率な調製系の構築、という三っの基盤に基づいて、抗体医薬開発、ナノ材料への応用を可能にする技術基盤の構築を目標としていこる。特に、細胞表面抗原、工学材料表面に焦点を絞り、特異的認識抗体分子の人工選択とその機能評価に基づき、応対の人工組換えによる、蛋白質や細胞間と工学材料間のバイオインターフェイスの人工設計の基盤構築を目指している。本年度の研究成果は以下の通りである。
1、ヒト抗体分子の選択と調製 : (1) ヒト細胞表面抗原 ; VH-VL間の相互作用等を考慮した変異導入も進め、ヒト型化抗EGFR抗体528の最適化を行った。(2) 工学材料 ; 酸化亜鉛認識抗体を無作為変異導入とファージ提示法により最適化させ、さらに酸化コバルト、アルミナ等に対しても適用させることでペプチド移植によるマテリアル認識抗体作製技術の汎用性を示した。(3) 得られた抗体の分子認識能の解析 ; 親和性を向上させたヒト型化528変異体を一本鎖化させ、形態の違いがもたらす影響を考察し、一方、これまでに取得した金表面特異的抗体に関しては、金粒子の凝集抑制効果などの実用性を示すことに成功した。2、人工的分子形態の構築と利用 : 抗体ドメインの配向性、および化学修飾等を検討することで、複数の高機能性非天然型抗体の構築に成功し、それぞれ特許申請を行った。一方、取得したマテリアル認識抗体と生体分子認識抗体を融合させた多機能性人工分子を複数創製し機能評価を行った。3、選択された抗体の高効率な調製系の構築 : 人工抗体分子の骨的、用途に応じた高効率な調製を骨指して、動物細胞を用いた一過性発現による迅速な調製系、および昆虫細胞発現系の整備も行った。さらに発現ベクター、培養条件等の検討により低分子治療抗体の大腸菌可溶性画分への分泌量の向上に成功した。

  • Research Products

    (28 results)

All 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] 次世代抗体医薬の分子設計2009

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング 54

      Pages: 65-71

  • [Journal Article] Human Anti-gold Antibodies : BIOFUNCTIONALIZATION OF GOLD NANOP ARTICLES AND SURFACES WITH ANTI-GOLD ANTIBODIES2008

    • Author(s)
      Hideki Watanabe
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry 283

      Pages: 36031-36038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical contribution of aromatic rings to specific recognition of polyether rings. The case of ciguatoxin CTX3C-ABC and its specific antibody 1C492008

    • Author(s)
      Kouhei Tsumoto
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry 283

      Pages: 12259-12266

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanoparticles with affinity for biopolymer : Bioassisted room-temperature selective multistacking of inorganic particles on biopolymer film2008

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu
    • Journal Title

      Journal of Materials Research 23

      Pages: 3241-3246

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diabody-based recombinant formats of humanized IgG-like bispecific antibody with effective retargeting of lymphocytes to tumor cells.2008

    • Author(s)
      Ryutaro Asano
    • Journal Title

      Journal of Immunotherapy 31

      Pages: 752-761

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preferential heterodimerization of a bispecific diabody based on a humanized anti-EGFR antibody 5282008

    • Author(s)
      Ryutaro Asano
    • Journal Title

      Protein Engineering Design & Selection 10

      Pages: 597-603

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective expansion of genetically modified T cells using an antibodv/interleukin-2 receotor chimera2008

    • Author(s)
      Takahiro Sogo
    • Journal Title

      Journal of Immunological Methods 337

      Pages: 16-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リンパ球とがん細胞を認識するヒト型二重特異性抗体2008

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Journal Title

      Drug Delivery System 23

      Pages: 518-525

  • [Presentation] HOW ANTIBODY RECOGNIZES SURFACE OF INORGANIC MATERIALS2009

    • Author(s)
      Takamitsu Hattori
    • Organizer
      6th Asian Biophysics Association Symposium 27th Hong Kong Society of Neurosciences Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Hong Kong(China)
    • Year and Date
      2009-01-13
  • [Presentation] コイルドコイルを用いたin vitroタンパク質間接合による機能性抗体の作製2008

    • Author(s)
      小池博之
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] ナノ粒子へのクラスター化によるセルラーゼの高機能化2008

    • Author(s)
      高井興
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] Peptide and Antibody Engineering as Bio-Interface Molecules for Hybrid Organic-Inorganic-Miomolecules Materials2008

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu
    • Organizer
      The IUMRS International Conference in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] 低分子抗体巻き戻しプロセスへのPEG修飾操作の導入 : 効率的巻き戻し・タンパク質安定化・体内動態向上を骨指して2008

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会ら第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] 低分子抗体め多価化設計と物理化学的相互作用解析2008

    • Author(s)
      階上健太郎
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] 低分子二重特異性抗体の新規調製法の開発2008

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      BMB2008(第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] 次世代抗体創薬のバイオ工学を骨指して2008

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      ゲノム創薬フォーラム第11回シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-11-07
  • [Presentation] Efficacy of humanized IgG-like bispecific antibodies for cancer immunotherapy with EGFR and CD3 retargeting2008

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      第67回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-10-29
  • [Presentation] 次世代抗体医薬の分子設計2008

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      化学工学会第40回秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-09-25
  • [Presentation] ビルドアップ抗体進化法により取得した抗酸化亜鉛抗体の材料表面認識機構解析2008

    • Author(s)
      服部峰充
    • Organizer
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 動物細胞を用いた高機能性組換え型治療抗体の調製と機能評価2008

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      第60回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2008-08-28
  • [Presentation] INNOVATION OF' ANTIBODIES WITH HIGH AFFINITY FOR INORGANIC MATERIALS FOR BIO-INTERFACE APPLICATION2008

    • Author(s)
      Takamitsu Hattori
    • Organizer
      33rd FEBS CONGRESS & 11th IUBMB CONFERENCE
    • Place of Presentation
      Athens(Greece)
    • Year and Date
      2008-07-03
  • [Presentation] 低分子抗体の巻き戻し中間体におけるPEG修飾2008

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-12
  • [Presentation] 材料界面インターフェースバイオ分子を用いた蛋白質固定の速度論的・熱力学的解析2008

    • Author(s)
      梅津光央
    • Organizer
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-12
  • [Presentation] ナノ材料界面結合性抗体の進化工学的設計2008

    • Author(s)
      服部峰充
    • Organizer
      第8回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-06-11
  • [Book] 第11章セラミックス結合・合成ペプチド(ナノバイオプロセス)2008

    • Author(s)
      梅津光央
    • Total Pages
      104-111
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 組換え型ポリペプチドの製造方法2008

    • Inventor(s)
      熊谷泉, 浅野竜太郎, 中西猛, 梅津光央
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      特許, 特願2008-126612号
    • Filing Date
      2008-05-14
  • [Patent(Industrial Property Rights)] T細胞受容体を模倣する抗体断片及びその製造方法2008

    • Inventor(s)
      熊谷泉, 梅津光央, 渡邊秀樹, 上野貴将, 本園千尋
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学, 国立大学法人熊本大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2008-135007
    • Filing Date
      2008-05-23
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多量体化低分子抗体2008

    • Inventor(s)
      熊谷泉, 浅野竜太郎, 梅津光央
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2008-292894
    • Filing Date
      2008-11-17

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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