2020 Fiscal Year Research-status Report
Production of catalytic antibody for Pictet-Spengler reaction and its application to medicinal plant breeding
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20K07101
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
坂元 政一 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (50610177)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | ストリクトシジン / モノクローナル抗体 / ELISA |
Outline of Annual Research Achievements |
テルペンインドールアルカロイド(TIAs)は天然由来のアルカロイド群に属し、その多くが医薬品のリード化合物となっている。ストリクトシジン(SS)は、全てのTIAsに共通の前駆体であり、セコロガニン(SECO)とトリプタミン(TPA)の縮合反応であるPictet-Spengler反応により生合成される。本研究では、高い親和性と特異性を併せ持つ触媒抗体に着目し、全TIAsの中心を担うPictet-Spengler反応を触媒する抗体の作製を行うと共に触媒活性の高い抗体のみを効率的に選抜するスクリーニング法の開発を行う。 今年度は、Pictet-Spengler反応触媒抗体のスクリーニングに必要な抗SS抗体の作製に取り組んだ。SSは、非売品である。そのため、SS合成酵素(SSS)を用いたSSの調製を検討した。まず、SSS遺伝子をニチニチソウよりクローニングし、大腸菌を用いて発現検討を行った。その結果、SSSを可溶性なタンパク質として得ることに成功した。次に、SECOとTPA存在下でSSSと共に反応をかけた結果、SSを産生することに成功した。しかしながら、精製後のSSの収量は抗体の作製に用いるには不十分であった。 また、SECOとTPAのPictet-Spengler反応の遷移状態アナログ(TSA)の調製をBorch還元により行った。いくつもの反応生成物が得られ、目的とするTSAは1 mg以下であった。 SSとTSAの抗体の作製は本課題の鍵を握っている。抗体作製には、約5 ㎎の高純度な化合物を要する。次年度は、免疫原の調製をクリアし、本課題の目的達成を目指す。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は、SSSの発現と粗精製物を用いたSECOとTPAの縮合反応を検討したものの、SSSの低い発現量とSS精製時の条件検討に多くの時間を要した。また、TSAの調製においても多くの副生成物により、十分量のTSAを得ることが出来なかった。これらの問題解決に取り組んだため研究計画と比べやや遅れている。
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Strategy for Future Research Activity |
本研究は、Pictet-Spengler反応を触媒する抗体の作製とその触媒抗体の効率的なスクリーニング方法の確立を目指しており、TSAとSSに対するモノクローナル抗体の作製が成否の鍵を握っている。そのため、今後も、高純度且つ大量に両者の調製を目指す。セコイリドイド配糖体に対する特異的な抗体の作製には、カルボニルジイミダゾール(CDI)を用いることが効果的である知見を得ている。そのため、TSAとSSの調製後にはCDIを用いて免疫原を調製し、本課題の完結を目指す。
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