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2009 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ホロ酵素型抗体酵素の新しい機能を開拓する。
I) 抗体酵素(Catalytic Antibody)の試験管内進化
最近,酸化反応を触媒する抗体の作製に,世界で初めて成功した。そこで,本抗体を進化分子工学的に研究し,高活性化を行う。
I-a) 抗体酵素の酵母表層ディスプレイ: 酵母Aga2 subtypeのC末端に,抗体scFvフラグメントを融合させ,酵母表層に提示させた。
I-b) 酵母表層ディスプレイ・ライブラリーの構築: error-prone PCRにより抗原結合部位にランダム変異を導入し,変異体の酵母表層抗体ライブラリーを作製した。
II. ポ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ち,それを触媒基として化学反応を触媒する。
II-a) ホロ酵素型抗体酵素によるアシル転移反応: アルコール型ミン型補酵素を導入することによって,アシル転移反応を触媒することが判明した。
II-b) ホロ酵素型抗体酵素によるアルドール反応:アミン型補酵素を導入することによってアルドール反応を触媒することに成功した。

  • Research Products

    (29 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (21 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Contribution of the trifluoroacetyl group in the thermodynamics of antigen-antibody binding2010

    • Author(s)
      Masayuki Oda, Minoru Saito, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Journal Title

      J.Mol.Recogn. 20

      Pages: 263-270

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Designe of Small Organic Molecules Based on Structural Information for a Conformationally Constrained Peptide that Binds to G-CSF Receptor2010

    • Author(s)
      Radwan El-Haggar, Ken Kamikawa, Kazuya Machi, Zhengmao Ye, Yuko Ishino, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 20

      Pages: 1169-1172

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selection of Inhibitory Peptides for Aurora-A Kinase from a Phage-displayed Library of Helix-Loop-Helix Peptides2010

    • Author(s)
      Daisuke Fujiwara, Zengmao Ye, Masaki Gouda, Koichi Yokota, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 20

      Pages: 1776-1778

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 触媒抗体の新展開:ホロ酵素型触媒抗体の分子設計2010

    • Author(s)
      石川文洋, 円谷健, 藤井郁雄
    • Journal Title

      Bioorg.Med.Chem.Lett. 10

      Pages: 18-23

  • [Journal Article] マイクロ抗体:立体構造規制ペプチド・ライブラリーを用いた分子標的化合物の創出2009

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Journal Title

      Yakkugaku Zasshi 129

      Pages: 1303-1309

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of Monoclonal Antibodies as an Effective Strategy for Treatment of Ciguatera Poisoning2009

    • Author(s)
      Masayuki Inoue, Nayoung Lee, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii, Masahiro Hirama
    • Journal Title

      Toxicon 53

      Pages: 802-805

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ファージ表層提示法による抗体酵素の高活性化2010

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      日本薬学会130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] 抗体酵素の新展開:ホロ酵素型抗体の分子設計2010

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      日本薬学会130年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-03-28
  • [Presentation] 1分子・1細胞スリーニングシステムによる次世代抗体医薬の開発2010

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      関西広域バイオメディカルクラスター成果発表会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-02-08
  • [Presentation] マイクロ抗体:立体構造規制ペプチドによる次世代抗体医薬の創出2010

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      第21回名古屋コンファレンス
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2010-01-12
  • [Presentation] Holoabzyme : A Single Antibody Catalyzes Multiple Chemical Transformations Upon Replacement of Artificial Cofactors2009

    • Author(s)
      T.Tsumuraya, F. Ishikawa, I.Fujii
    • Organizer
      3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Directed Evolution of Luciferase Catalytic Antibody Molecules in Yeast-displayed Combinatorial Libraries2009

    • Author(s)
      Yukie Takeuchi, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Thermodynamic Analyses of Antibody-catalyzed Hydrolysis2009

    • Author(s)
      Chika Katono, Asako Yamaguchi, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Biological Activities of G-CSF Receptor Binding Peptides2009

    • Author(s)
      Yuka Fujii, Yuko Ishino, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] Cell Premeability of De Novo Designed Helix-loop-helix Peptides2009

    • Author(s)
      Yuko Ishino, Yuka Fujii, Takeshi Tsumuraya, Ikuhiko Nakase, Shiroh Futaki, Ikuo Fujii
    • Organizer
      3^<rd> Asia-Pacific International Peptide Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] 抗体を用いた海洋毒シガトキシンの微量検出法の開発2009

    • Author(s)
      円谷健, 藤井郁雄, 平間正博
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-17
  • [Presentation] ホロ抗体酵素型触媒抗体:化学的部位特異的変異法を用いた機能改変2009

    • Author(s)
      石川文洋, 白橋雅人, 円谷健, 藤井郁雄
    • Organizer
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] 抗体10C9Fabによる環状ポリエーテル化合物認識機構:変異体解析と低分子スクリーニング2009

    • Author(s)
      宇井美穂子, 田中良和, 円谷健, 藤井郁雄, 井上雅行, 平間正博, 津本浩平
    • Organizer
      第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Molecular Design of Small Organic Molecules Based on Conformationally Constrained Peptide Libraries, Ligands for G-CSF Receptor2009

    • Author(s)
      Radwan El-Haggar, Zhegmao Ye, Yuko Ishino, Ken Kamikawa, Takeshi Tsumuraya, Ikuo Fujii
    • Organizer
      2^<nd> Switzerland0Japan Biomolecular Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Holoabzyme : A Single Antibody Catalyzes Multiple Chemical Transformations upon Replacement of Artificial Cofactors2009

    • Author(s)
      Takeshi Tsumuraya, Fumihiro Ishikawa, Ikuo Fujii
    • Organizer
      2^<nd> Switzerland0Japan Biomolecular Chemistry Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] ポスト抗体医薬:試験管内分子進化法による分子標的ペプチドの創出2009

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      CNBI共催・富士フィルム寄付講座シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-18
  • [Presentation] 抗体の進化分子工学2009

    • Author(s)
      藤井郁雄
    • Organizer
      次世代抗体医薬品開発に向けた研究開発最新動向と最新技術
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-18
  • [Presentation] ホロ酵素型抗体酵素2009

    • Author(s)
      石川文洋, 円谷健, 藤井郁雄
    • Organizer
      2009年度酵素・補酵素研究会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2009-07-10
  • [Presentation] Holoabzyme : A Single Antibody Catalyzes Multiple Chemical Transformations upon Replacement of Artificial Cofactors2009

    • Author(s)
      T.Tsumuraya, F.Ishikawa, I.Fujii
    • Organizer
      VIII European Symposium of The Protein Society
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      2009-06-15
  • [Presentation] ホロ抗体酵素型触媒抗体の分子設計2009

    • Author(s)
      石川文洋, 円谷健, 藤井郁雄
    • Organizer
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] ヘリックス-ループ-ヘリックスペプチドライブラリーを用いたRANKL結合ペプチドの探索2009

    • Author(s)
      齋藤理恵, 円谷健, 藤井郁雄
    • Organizer
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Presentation] 抗体酵素の加水分解反応に関する熱力学的解析:遷移状態の安定化と基質不安定化2009

    • Author(s)
      円谷健, 上遠野知佳, 藤井郁雄
    • Organizer
      第9回日本蛋白質科学会年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-05-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://if.b.s.osakafu-u.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] シガトキシン類を認識するヒト化抗体2010

    • Inventor(s)
      藤井郁雄, 円谷健, 山口亜左子
    • Industrial Property Rights Holder
      公立大学法人大阪府立大学
    • Industrial Property Number
      特願2010-70349
    • Filing Date
      2010-03-25

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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