2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Fluorine-18 labeled protein PET molecular probes for the application to neurological diseases
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20K21564
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
谷内 一彦 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50192787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原田 龍一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60735455)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | PET / タンパク質プローブ / fluorine-18 / 神経疾患 / BBB透過性ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオテクノロジーの発展に伴い特異性の高いタンパク質PETリガンドが期待されている。本研究では抗体同様に高い結合親和性と標的特異性を持ち、分子量が小さく血中半減期が短いタンパク質リガンドとBBB透過性ペプチド (BBB permeating peptide, BPP)に着目し、研究代表者らが開発した無細胞タンパク質合成系とF-18非天然アミノ酸を用いて脳移行性の高いフッ素18標識タンパク質を合成し、新しい脳内PETイメージング法を開発することを目的とする。今年度は標識するタンパク質をAffibodyだけでなくNanobodyに拡張すべく、遺伝子の設計・合成・結合性評価を実施した。その結果、アミロイド、タウ、GFAPを標的としたNanobodyの標品を合成することができた。アミロイド、タウが蓄積するモデルマウスの脳切片を用いた組織染色の結果、それぞれのNanobodyの結合選択性を確認した。大腸菌による合成においてGFAPのNanobodyの合成収率が最も高く、無細胞タンパク質合成系による18F標識合成が期待できたためBPPを付加したGFAP Nanobodyの遺伝子を設計し、18F標識タンパク質合成を検討した。[18F]フルオロエチルチロシン([18F]FET)を無細胞タンパク質合成用に高放射能を少量の容積で添加するための製剤化の最適化を行った。その結果、自動合成で[18F]FETを製造することに成功し、固相抽出を組み合わせることでμスケールにまで[18F]FETを濃縮することに成功し、無細胞タンパク質合成系に使用することができた。その方法を用いて18F標識タンパク質の合成検討を行った結果、BPP配列により合成収率が大きく異なることが明らかとなった。BPP配列を付加した18F標識GFAP NanobodyはLPS接種ラット炎症モデルにおいて特異的な結合を認めた。今後、本モデルでのIn vivoでの検証が待たれる。
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Research Products
(2 results)
