2021 Fiscal Year Annual Research Report
アロステリック人工酸素運搬体（ヘモグロビン-アルブミン）トリマーの創製
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19K20699
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
森田 能次 中央大学, 理工学部, 助教 (40795308)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アロステリック効果 / ヘモグロビン / アルブミン / 人工酸素運搬体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
赤血球代替物となる「人工酸素運搬体」の実現は、次世代医療の最重要課題である。これまで多くの修飾ヘモグロビン製剤が開発されたが、酸素結合に見られるアロステリック効果が減少してしまう欠点があった。本研究は、赤血球の酸素運搬能を完全に維持したアロステリック人工酸素運搬体（ヘモグロビン-アルブミン）トリマー（rHb-HSA2トリマー）の合成を目的とする。具体的には、協同性に影響しない組換えヘモグロビン（rHb）のアミノ酸残基を架橋点（Cys-β120）としてアルブミン（HSA）を結合した人工酸素運搬体を合成し、その酸素結合能を明らかにする。さらに、変異導入および化学修飾により酸素親和性を調節し、赤血球代替物と遜色がない人工酸素運搬体の創製に挑戦する。
(1)酸素親和性の調節：2020年度に得られた成果をさらに展開し、rHbのLeu-β28、Lys-β66、Asn-108、β102を部位特異的アミノ酸置換法により、Phe、Thr、Lysに置換した変異rHb-HSA2トリマーを合成した。特に、Lys-β66をThrに置換した変異rHb-HSA2トリマーは、適度に酸素親和性が低下し、赤血球と同等の酸素運搬効率を有することが明らかとなった。
(2)分子内架橋rHb-HSA2トリマーの合成：赤血球から漏出した遊離Hbは血液中のハプトグロビン（Hp）と結合し、体外に排出される。そこで、rHbのα鎖同士を遺伝子組換え技術により連結することで、Hpとの複合化を抑制できることがわかった。つまり、分子内架橋rHb-HSA2トリマーはHpに補足されない人工酸素運搬体であることが明らかとなった。
以上の結果を総合し、rHb-HSA2トリマーが赤血球と遜色のないアロステリック人工酸素運搬体となることを実証した。研究成果は、国内学会での発表、国際学会誌への論文掲載により公開した。
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Research Products
(6 results)
