2018 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
17K08386
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 忠樹 国立感染症研究所, 感染病理部, 室長 (30527180)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 分泌型IgA抗体 / 四量体分泌型IgA抗体 / 抗体医薬 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
生体内において最も産生量の多い抗体であるIgA抗体はインフルエンザ等の粘膜組織を標的とした感染症に対する生体防御の最前線防御因子として機能している。ヒトでは、血清中のIgAはほぼ全てが単量体で存在するが、粘膜に存在する分泌型IgA抗体(SIgA)は多量体を形成しており、多くのSIgAは二量体として存在することが良く知られている。さらに、その量は限定的ではあるもののヒト粘膜には二量体よりも大きな四量体IgA抗体が存在しており、単量体や二量体抗体よりも効率よく病原体を不活化できることが明らかになっている。しかしながら、四量体SIgAの形成機構に関してはほとんど何も分かっていない。我々はこれまでSIgAを構成するHeavy chain (HC)とLight chain (LC)、J chain (JC)およびSecretory component (SC)の哺乳類培養細胞へ共発現させることで効率良く四量体SIgAが作製できることを見出してきた。この方法においてSIgAの四量体化は、SCの共発現により促進されていることから、SCがIgAの四量体形成に関与していると考えられている。そこで本研究では、SCによる四量体SIgA形成促進の分子機構を明らかにすることを目的とし、SC上の責任領域を探索した。SCは３つの抗体分子の相補性決定領域に類似した領域(CDR)をもつドメインI~Vまでの5つのドメインから構成されていることから、SCのドメインおよびCDR欠失変異体を作成しHCとLC、JCと共発現させ、各変異体の四量体SIgAの形成促進割合を比較することにより、SIgAの四量体化はSCのドメインIが主要な役割を担っていることを明らかにした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
我々が確立した四量体IgAの作製方法では、SCの有無によって四量体IgA抗体の産生量に大きな差があることから、SCはIgA抗体の四量体化に寄与していることが示唆された。そこで、SCのドメイン構造に着目しtSIgA形成促進機構の解明に着手した。これらの解析より、SCによる四量体IgA形成促進機構はSCのドメイン間相互作用及び、ドメイン1のCDR様領域によって制御されていることが示唆され、さらに、効率の良い四量体IgAの作製方法を明らかにすることができた。しかしならが、これらの結果は、変異体を用いた間接的な観察結果に基づくものであることから、X線結晶構造解析を用いて、IgAとSCの相互作用を原子レベルで明らかにする必要がある。そこで、昨年度に引き続き分析系の構築を進めるとともに分析に供する高純度の四量体IgAの合成を進めた。抗体は可変領域の可動性が高く、分子全体での結晶化は困難であると考えられる事から、 可変領域を取り除き定常領域のみにした四量体型IgA抗体の合成を行った。その結果、十分な量の四量体型IgA抗体を合成することに成功した。今後、精製方法を至適化することにより、X線結晶構造解析に供することが可能な純度の四量体型IgA抗体を作成していく予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、X線結晶構造解析に供することが可能なサンプルの作製が最も重要な課題である。今年度までの研究により、四量体型IgA抗体合成効率の高いSC変異体の作製に成功し、さらに四量体型IgA抗体の大量合成系を構築できた。次年度中に四量体型IgA抗体の精製工程を至適化することにより、純度の高い四量体型IgA抗体の作製が可能となることが期待できる。また、SCだけでなく、IgAの重鎖変異体を作製することにより、さらに四量体型IgA抗体の合成効率を高めることができると考えられる。これらの技術を駆使して、X線結晶構造解析用サンプルを調整し、原子レベルでの構造情報を得ることにより、研究計画の最終年度である今年度中に四量体IgA抗体形成の分子機構の解明が期待できる。
|
| Causes of Carryover |
年度末納品等にかかる支払いが平成31年4月1日以降となったため。
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定であるが、平成30年度分についてはほぼ使用済みである。
|
-
-
-
-
-
-
[Presentation] 経鼻ワクチンにより誘導された抗インフルエンザHAステム抗体のウイルス感染防御機構2018
Author(s)
佐野芳, 齊藤慎二, 小谷治, 相内章, Elly van Riet, 田畑耕史郎, 高橋宜聖, 横山勝, 佐藤裕徳, 鈴木忠樹, 長谷川秀樹
Organizer
第22回日本ワクチン学会学術集会
-
[Presentation] Extending an Anti-Viral Function of an Intranasal Vaccine-Derived Anti-Influenza Virus Hemagglutinin Stalk Antibody by IgA Polymerization2018
Author(s)
Sano K, Saito S, Suzuki T, Kotani O, van Riet E, Ainai A, Tabata K, Takahashi Y, Yokoyama M, Sato H, Ogawa-Goto K, Hasegawa H
Organizer
The 10th Global Virus Network Meeting: Eradication and Control of (Re-)Emerging Viruses
Int'l Joint Research
-
