• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2017 Fiscal Year Research-status Report

革新的抗体設計技術の創出

Research Project

Project/Area Number 17K06931
Research InstitutionUniversity of Shizuoka

Principal Investigator

伊藤 創平  静岡県立大学, 食品栄養環境科学研究院, 准教授 (70372836)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中野 祥吾  静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (80748541)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords人工抗体 / コンセンサス設計 / アルカリフォスファターゼ / 配列のヒト化 / 祖先型設計
Outline of Annual Research Achievements

H29年度の主な目標は、生産性か高く物性の優れた 抗体シード骨格の設計であった。ラマ由来VHH抗体を鋳型として人工設計し、20%程度新規な配列を持つFcAb1およびFcAb2は、大腸菌にて10mg/Lのスケールで調整可能であったが、抗原認識部位を導入すると生産性が大きく落ちたり、沈殿しやすいなどの欠点を持っていた。また、フォールディングおよびジスルフィド結合形成の改善を期待し、ペリプラズムへの発現等を試みたが、改善されなかった。そこで、設計法自体の改良、設計に用いるパラメーターの精密化に初年度は注力した。
改良されたプログラムにより再設計したFcAb3およびFcAb4は、FcAb1およびFcAb2でみられた欠点が改善され、生産性および物性が大きく向上していた。そこで、H30年度の計画を一部前倒しし、TNF-α結合能を持たせる、もしくは分子生物学や臨床検査薬への応用を志向した検出用の酵素の設計も行い、蛋白を調整し、検証している。
また、共同研究にて設計を依頼されていた2つのscFvにおいて、改良されたプログラムを用いて設計したところ、1つは不溶化したが、1つは新規な抗原認識能を得たため、特許出願(特願2018-093399)を行った。なお、本件に関しては、プログラムの改良を行ったのみで、設計及び検証は共同研究先の成果である。その他、人工タンパク質設計法の検証・応用を志向した共同研究を多数すすめてきたが、その成果としては論文3報と特許の実績を得ている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

設計法自体の改良、設計に用いるパラメーターの精密化に時間を要したため、H29年度に計画していた計画の一部を遂行できなかった。しかし、H30年度以降の計画を前倒ししている部分もあるため、総合するとおおむね順調であると言える。

Strategy for Future Research Activity

改良されたプログラムにより再設計したFcAb3およびFcAb4は、プロトタイプに比べると、生産性および物性が大きく向上していた。また、設計法の改良により、新規な機能を付与できる場合がある事を見いだしたので、これらの知見も加味し、抗体と融合、もしくは検出用の酵素などの設計及び検証を行い、最終的には大腸菌のような低コストな生産系で、これまで大腸菌では大量調整が困難であった有用タンパク質の人工設計を進めたい。

Causes of Carryover

僅かであるが、残金が生じてしまったため。

  • Research Products

    (30 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Binding of Catechins to Staphylococcal Enterotoxin A2018

    • Author(s)
      Yuko Shimamura, Mio Utsumi, Chikako Hirai, Shogo Nakano, Sohei Ito, Ai Tsuji, Takeshi Ishii, Takahiro Hosoya, Toshiyuki Kan, Norio Ohashi and Shuichi Masuda
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 23 Pages: 1125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Product release mechanism associated with structural changes in monomeric L-threonine 3-dehydrogenase2017

    • Author(s)
      Tomoharu Motoyama, Shogo Nakano, Yuta Yamamoto, Hiroaki Tokiwa, Yasuhisa Asano, and Sohei Ito
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 56 Pages: 5758-5770

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.7b00832

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rational identification of aggregation hotspots based on secondary structure and amino acid hydrophobicity2017

    • Author(s)
      Daisuke Matsui, Shogo Nakano, Mohammad Dadashipour, and Yasuhisa Asano
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 7 Pages: 9558

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09749-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of ozone on isoprene emission from two major Quercus species native to East Asia2017

    • Author(s)
      3.Akira Tani, Takuo Ohno, Tasuku Saito Sohei Ito, Tetsushi Yonekura, and Makoto Miwa
    • Journal Title

      J. Agri. Meteo

      Volume: 73 Pages: 195-202

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 第四次革新的手法に基づく宿主動物およびウイルスの共進化メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      松尾直也・中野祥吾・伊藤創平・關文緒・竹田誠・常盤広明
    • Organizer
      ConBio
  • [Presentation] パーシャルアゴニストが結合したhRXRα受容体複合体に関する構造生物学及び計算化学的解析2017

    • Author(s)
      清水 奏, 宮下 由里奈, 山本 雄大, 中野 祥吾, 伊藤 創平, 沼本 修孝, 伊倉 貞吉, 伊藤 暢聡, 加来田 博貴, 常盤 広明
    • Organizer
      第28回レチノイド研究会学術集会
  • [Presentation] 黄色ブドウ球菌の毒素活性に対するカテキン類の制御機構の解明2017

    • Author(s)
      内海未央、黒川亜美、島村裕子、中野祥吾、伊藤創平、菅敏幸、大橋典男、増田修一
    • Organizer
      第14回日本カテキン学会年次学術大会
  • [Presentation] RXRα/パーシャルアゴニスト複合体に対する構造生物学および理論化学の融合解析2017

    • Author(s)
      清水奏、宮下由里奈、山本雄大、中野祥吾、伊藤創平、沼本修孝、伊倉貞吉、伊藤暢聡、加来田博貴、島野仁、常盤広明
    • Organizer
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [Presentation] 比較進化工学:組換え蛋白質高発現に影響を与える宿主因子2017

    • Author(s)
      河原崎 泰昌、田中 翔大、田中 瑞己、中野 祥吾、伊藤 創平、伊藤圭祐
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 第四次革新的手法に基づく宿主動物およびウイルスの共進化メカニズムの解明2017

    • Author(s)
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、關文緒、竹田誠、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] NADH依存型脂質代謝関連タンパク質の相互作用解析2017

    • Author(s)
      宮下由里奈、山本雄大、中野祥吾、伊藤創平、沼本修孝、伊倉貞吉、伊藤暢聡、関谷元博、島野仁、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] レチノイドX受容体とパーシャルアゴニストに関する相互作用解析2017

    • Author(s)
      清水奏、宮下由里奈、山本雄大、中野祥吾、伊藤創平、沼本修孝、伊倉貞吉、伊藤暢聡、加来田博貴、島野仁、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] レクチン-糖鎖複合体に対する高精度第一原理計算の適用2017

    • Author(s)
      増田匠吾、松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 生活習慣病標的タンパク質複合体に対する結合解析新規アミノ酸配列解析手法を用いたインフルエンザHA様人工タンパク質の理論的設計2017

    • Author(s)
      樋口玲爾、松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 脂肪酸の鎖長の違いに着目したヘテロ組成細胞膜モデルの構築2017

    • Author(s)
      松田留理子、山本雄大、Sundaram Arulmozhiraja、Vladimir Sladek、中野祥吾、伊藤創平、島野仁、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 生活習慣病標的タンパク質複合体に対する結合解析2017

    • Author(s)
      小山実穂、宮下由里奈、Vladimir Sladek、山本雄大、松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、沼本修孝、伊倉貞吉、伊藤暢聡、島野仁、常盤広明
    • Organizer
      第61回日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 計算化学およびバイオインフォマティクスとの新規融合アプローチによる抗ウイルス薬の合理的設計開発2017

    • Author(s)
      松尾 直也、Arulmozhiraja Sundra、中野 祥吾、伊藤 創平、高橋忠伸、鈴木隆、池田潔、von Itzstein Mark、常盤 広明
    • Organizer
      日本薬学会第137回大会
  • [Presentation] 第四次革新的手法を用いたウイルス糖タンパク質の理論的解析および完全人工抗体の設計開発2017

    • Author(s)
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、竹田誠、von Itzstein Mark、常盤広明
    • Organizer
      日本薬学会第137回大会
  • [Presentation] タンパク質一次構造に基づく新たなインシリコ酵素探索法, INTMSAlign_Anglerの開発2017

    • Author(s)
      中野 祥吾, 本山 智晴, 篠田 優, 伊藤 創平, 浅野 泰久
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
  • [Presentation] 人工設計型配列データベース由来L-スレオニン脱水素酵素の機能解析2017

    • Author(s)
      本山 智晴、中野 祥吾、松永 玲実、浅野 泰久、伊藤 創平
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
  • [Presentation] 活性型組換え蛋白質収量を増大させるレアコドンへの同義置換2017

    • Author(s)
      河原崎 泰明、田中 翔大、中野 祥吾、伊藤 創平、伊藤圭祐
    • Organizer
      日本農芸化学会大会
  • [Presentation] 新規アミノ酸配列解析手法を用いたモルビリウイルスの宿主特異性の理論的解析”2017

    • Author(s)
      松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、竹田誠、常盤広明
    • Organizer
      6th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規アミノ酸配列解析手法を用いたA型インフルエンザウイルスの糖タンパク質HAの分類、変異および配列予測2017

    • Author(s)
      秋元麻友美、松尾直也、中野祥吾、伊藤創平、常盤広明
    • Organizer
      6th Negative Strand Virus-Japan Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Computational Study of Enzyme Reaction Mechanism in monomeric L-threonine 3-dehydrogenase2017

    • Author(s)
      Yuta Yamamoto, Tomoharu Motoyama, Vladimir Sladek, Kozmon Stanislav, Shogo Nakano, Sohei Ito, and Hiroaki Tokiwa
    • Organizer
      CPMD2017 Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rational drug design of antiviral compounds using a novel in silico approach combining quantum chemistry and bioinformatics2017

    • Author(s)
      Naoya Matsuo, Yurina Miyashita, Shogo Nakano, Sohei Ito, Mark von Itzstein, Hiroaki Tokiwa
    • Organizer
      6th FIP Pharmaceutical Sciences World Congress 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular association model of Peroxisome Proliferator-Activated Receptorα(PPARα) and its new specific and efficient ligand, K-8772017

    • Author(s)
      Yurina Miyashita, Kenta Takei, Vladimir Sladek, Shogo Nakano, Sohei Ito, Takeshi Matsuzaka, Motohiro Sekiya, Yoshimi Nakagawa, Hiroaki Tokiwa, Hitohi Shimano
    • Organizer
      6th FIP Pharmaceutical Sciences World Congress 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of INTMSAlign software to design artificial proteins and assign enzymes2017

    • Author(s)
      Shogo Nakano, Sohei Ito and Yasuhisa Asano
    • Organizer
      日本生物工学会大会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 守秘義務により名称割愛2017

    • Inventor(s)
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他5名
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他5名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-170637
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 守秘義務により名称割愛2017

    • Inventor(s)
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他3名
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他3名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-030998
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 守秘義務により名称割愛2017

    • Inventor(s)
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他3名
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 祥吾, 本山 智晴, 伊藤 創平 他3名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2017/030998
    • Overseas

URL: 

Published: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi