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2008 Fiscal Year Annual Research Report

試験管内進化を基盤とする抗体酵素の新機能開拓

Research Project

Project/Area Number 20310138
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

藤井 郁雄  Osaka Prefecture University, 理学系研究科, 教授 (70189984)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 円谷 健  大阪府立大学, 理学系研究科, 准教授 (00372855)
Keywords抗体酵素 / 遷移状態アナログ / 抗原 / モノクローナル抗体 / ハイブリドーマ / 免疫 / 進化分子工学 / ライブラリー
Research Abstract

化学反応の遷移状態を模倣した安定な化合物「遷移状態アナログ」をハプテンとして免疫すると,天然酵素と同様な触媒活性をもつ抗体が得られる.本研究では,これまで我々が行ってきた抗体酵素に関する研究を発展させ,試験管内進化による抗体酵素の高機能化を行う。また,進化型ハプテンの免疫より得られたポロ酵素型抗体酵素の新しい機能を開拓する。
I)抗体酵素の試験管内進化
最近,酸化反応を触媒するルシフェラーゼ様抗体酵素の作製に,世界で初めて成功した。そこで,本抗体(7D10)の酵母表層提示ライブラリーを構築し,高機能化を計る。
I-a)抗体7D10単鎖Fv組み換え体の作製
抗体酵素7D10の単鎖Fv抗体(scFv)を作製を検討した。pETscFvベクターをタンパク質合成用ホスト大腸菌に形質転換後,Histagカラムで精製し,組み換えscFv抗体を得た(約80μg)。
I-b)抗体7D10単鎖Fv組み換え体の機能解析
得られた単鎖Fv(scFv)抗体の結合活性を表面プラズモン共鳴スペクトル法(Biacore)により評価した。組み換え体は本来の抗体と同等の結合活性(K_d=1.84x10^<-9>M)をもつことが判明した。
II.ホロ酵素型抗体酵素の新機能開拓
最近,従来の遷移状態アナログとは全く異なる進化型ハプテンを設計し「ホロ酵素型抗体酵素」の作製に成功した。ホロ酵素型抗体酵素は,活性部位に低分子有機化合物の人工補酵素をもつ。
II-a)アシル転移反応の速度論的解析
人工補酵素としてフェネチルアルコール,フェネチルアミン,フェネチルチオール誘導体を用い,4-ニトロフェニルエステルとのアシル転移反応を行った。フェネチルアミンの場合,無触媒反応に比べ約50,000倍の反応加速を示し,高活性化に成功した。

  • Research Products

    (25 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Single Antibody Catalyzes Multiple chemical Transformations upon Replacement of the Functionalized Small Non-protein Components2009

    • Author(s)
      Fumihiro Ishikawa, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 131

      Pages: 456-457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical Contribution of Aromatic Rings to Specific Recognition of Polyether Rings by Antibody : The Case of Ciguatoxin CTX3C and Its Specific Antibody 1C92008

    • Author(s)
      Kouhei Tsumoto, Akiko Yokota, Yoshikazu Tanaka, Mihoko Ui, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii, Izumi Kumagai, Yoko Nagumo, Hiroki Oguri, Masayuki Inoue, Masahiro Hirama
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 283

      Pages: 12259-12266

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selection of carbohydrate-binding domain with a helix-loop-helix structure2008

    • Author(s)
      Teruhiko Matsubara, Mie Iida, Takeshi Tsumuraya, Iuko Fujii, Toshinori Sato
    • Journal Title

      Biochemistry 47

      Pages: 6745-6751

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] How protein recognizes ladder-like polycyclic ethers : interactions between ciguatoxin (CTX3C) fragments and its specific antibody 10C92008

    • Author(s)
      Mihoko Ui, Yoshikazu Tanaka, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii, Masayuki Inoue, Masahiro Hirama, Kouhei Tsumoto
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 283

      Pages: 19440-19447

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Production of functional antibody Fab fragment by recombinant insect cells2008

    • Author(s)
      H. Yamaji, T. Manabe, K. Watakabe, M. Muraoka, I. Fujii, H. Fukuda
    • Journal Title

      Biochemical Engineering Journal 41

      Pages: 203-209

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Basis for Transition-State Stabilization in Catalytic Antibodies2008

    • Author(s)
      Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 81

      Pages: 1039-1052

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗体を用いた高感度微量検出系の開発2009

    • Author(s)
      円谷 健
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] ホロ抗体酵素・人工補酵素の導入による化学反応性の制御2008

    • Author(s)
      円谷 健, 石川 文洋, 藤井 郁雄
    • Organizer
      第11回生命化学研究会
    • Place of Presentation
      水上
    • Year and Date
      2008-11-28
  • [Presentation] A Disulfide -bridged Helix -Loop-Helix Peptide : Phase -displayed Library and Its Recorabinant System2008

    • Author(s)
      Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      4^<th> Korea-Japan Workshop on Combinatorial Bioengineering
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-22
  • [Presentation] Phage Display Selection of Helix -Loop-Helix Peptide Binding to NF -κB Ligand (RANKL)2008

    • Author(s)
      Rie Saito, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      4^<th> Korea-Japan Workshop on Combinatorial Bioengineering
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-22
  • [Presentation] Isolating Protein Kinase Inhibitors from a Phage -displayed Library of Conformationally Constrained Loop Peptides2008

    • Author(s)
      Daisuke Fujiwara, Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      4^<th> Korea-Japan Workshop on Combinatorial Bioengineering
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-22
  • [Presentation] A Conformation of the Loop Region in the De Novo Designed Helix -loop- helix peptide2008

    • Author(s)
      Masahiro Oguri, Daisuke Fujlwara, Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      4^<th> Korea-Japan Workshop on Combinatorial Bioengineering
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-22
  • [Presentation] Phage Display Sel ection of Helix -Loop-Helix Peptide Binding to NF -κB Ligand (RANKL)2008

    • Author(s)
      Rie Saito, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      12^<th> Korean Peptide -Protein Society Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] Production of Mon oclonal Antibodies for Sandwich Immunoassay Detction of Ciguatoxins2008

    • Author(s)
      Takeshi Tsumuraya, Masahiro Hirama, Ikuo Fujii
    • Organizer
      12^<th> Korean Peptide -Protein Society Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] A Disulfide -bridged Helix-Loop-Helix Peptide : Phage -displayed Library and Its Recombinant System2008

    • Author(s)
      Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      12^<th> Korean Peptide -Protein Society Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] Isolating Protein Kinase Inhibitors from a Phage -displayed Library of Conformationally Constrained Loop Peptides2008

    • Author(s)
      Daisuke Fujiwara, Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      12^<th> Korean Peptide -Protein Society Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] A Conformation of the Loop Region in the De Novo Designed Helix -loop-helix peptide2008

    • Author(s)
      Masahiro Oguri, Daisuke Fujiwara, Zhengmao Ye, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      12^<th> Korean Peptide -Protein Society Symposium
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] ホロ抗体酵素 : 人工補酵素の導入による触媒反応のコントロール2008

    • Author(s)
      円谷 健, 石川 文洋, 藤井 郁雄
    • Organizer
      酵素工学研究会30周年記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      木更津
    • Year and Date
      2008-11-13
  • [Presentation] Production of monoclonal antibodies for sandwich immunoassay detection of Pacific ciguatoxins2008

    • Author(s)
      Takeshi Tsurauraya
    • Organizer
      Ciguatera and Related Biotoxins Workshop
    • Place of Presentation
      Noumea, New Caledonia
    • Year and Date
      2008-10-28
  • [Presentation] Binding and structural characteristics of anti -Pacific ciguatoxin antibodies2008

    • Author(s)
      Ikuo Fujii, Takeshi Tsumuraya, Kouhei Tsumoto, Hiroki Oguri, Takeshi Satoh, Naomasa Oshiro, Masayuki Inoue, Masahiro Hirama
    • Organizer
      Ciguatera and Related Biotoxins Works hop
    • Place of Presentation
      Noumea, New Caledonia
    • Year and Date
      2008-10-28
  • [Presentation] ホロ抗体酵素 : 人工コファクター導入による反応の制御2008

    • Author(s)
      円谷 健, 石川 文洋, 藤井 郁雄
    • Organizer
      第57回高分子討論会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2008-09-26
  • [Presentation] 抗体酵素の加水分解反応に関する熱力学的解析2008

    • Author(s)
      遠野 知佳, 山口 亜左子, 円谷健, 藤井 郁雄
    • Organizer
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Presentation] ホロ抗体酵素 : 人工補酵素導入型抗体の触媒機構2008

    • Author(s)
      石川 文洋, 白橋 雅人, 円谷 健, 藤井 郁雄
    • Organizer
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Presentation] 抗ciguatoxin抗体とポジェーテル環相互作用解析2008

    • Author(s)
      宇井 美穂子, 田中 良和, 円谷 健, 藤井 郁雄, 井上 将行, 平間 正博, 津本 浩平
    • Organizer
      第3回バイオ関連化学合同シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2008-09-19
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.b.s.osakafu-u.ac.jp/~fujii/

URL: 

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

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