多様な自然抗体と食を起源とする抗原の相互作用に関する研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15765
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐々木 栄太 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00803157)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 自然免疫 / ポリフェノール / 修飾タンパク質 / ファージディスプレイ / 抗体 / カテキン

Outline of Annual Research Achievements

食品は生存に必須の栄養源であり、疾病予防にも重要な物質である。食品成分の中には生体内のタンパク質と化学反応することでその性質を変化させ、生体にさまざまな影響を与える可能性のあるものがある。例えば、ポリフェノールなどの食品成分で化学修飾された血清アルブミンは、生体内の自然抗体に認識されるということが報告されている。しかしながら、その機能の詳細についてはよくわかっていない。そこで本研究では、食品成分修飾タンパク質と自然抗体による相互作用が自然免疫を増強し、細菌やウイルスなどの異物に対しても一定の防御機構として働くという可能性について検討することを目的とした。
本年度は、食品成分によって化学修飾された血清アルブミンと相互作用する自然抗体をスクリーニングするために、ファージディスプレイ法を用いたマウス由来の一本鎖抗体（scFV）提示ライブラリーの構築を行った。具体的には、マウス脾臓細胞からmRNAを抽出し、逆転写、抗体遺伝子の増幅、ファージミドベクター（pSEX81）への挿入、大腸菌への感染を行うことで、scFV提示ファージライブラリーを得た。食品成分で修飾されたタンパク質は、緑茶カテキンの一種であるEGCGなどのポリフェノール類と血清アルブミンなどのタンパク質から調製した。固相化した修飾タンパク質にファージライブラリーを加え、親和性の高いscFV提示ファージを濃縮し、得られた抗体遺伝子の配列を解析した。現在は得られたscFVによる抗原認識の特異性についての検討を進めるとともに、異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築にも着手している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

一本鎖抗体（scFV）提示ライブラリーの構築と、食品修飾タンパク質に対するライブラリーの適用を計画通り行うことに成功したため。ただし、現在までに得られた抗体配列は限定的であり、抗体の抗原特異性（または他抗原に対する交差性）に対する解析は現在進行中である。また、より信頼性の高い分析を行うために、当初予定していなかった異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築を行うこととした。

Strategy for Future Research Activity

EGCG以外の食品成分で修飾されたタンパク質や、細菌やウイルスなどに由来する分子を抗原としてより大規模な解析を行い、それぞれの結果を比較する予定である。また、得られた一本鎖抗体（scFV）がそれぞれの抗原に対してどのような交差性を示すのかをELISA法などの生化学的な手法によって明らかとする。さらに、新たにFab抗体提示ライブラリーを構築し、それぞれの抗原に対して親和性の高いFab抗体配列の解析も行う予定である。特に注目すべき抗体が得られた場合には、抗原と抗体の相互作用について、分子レベルでの解析も行いたい。