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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ世界のインターフェイス構築へのタンパク質工学的デザイン学

Research Project

Project/Area Number 22226013
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

熊谷 泉  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10161689)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅津 光央  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
浅野 竜太郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80323103)
田中 良和  北海道大学, 創成科学共同研究機構, 特任助教 (20374225)
真壁 幸樹  自然科学研究機構, 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助教 (20508072)
Keywords分子認識 / ナノバイオ / 蛋白質 / バイオテクノロジー
Research Abstract

1.がん免疫療法へ向けたがん細胞・リンパ球表面特異的抗体断片の人工選択操作による取得
がん細胞とリンパ球を接合するインターフェイス分子の構成要素として、がん細胞とリンパ球表面に特異的な抗体断片を人工選択系により取得する研究を行った。がん細胞に関しては、リンパ球へ結合する抗体断片と融合した際に高親和な機能を発現するフォーマット改良を試みた結果、細胞傷害性を向上させることに成功した。
2.ペプチド移植と分子進化成熟操作による材料高親和性抗体の作製
ペプチド移植と分子進化工学を組み合わせた抗体取得法を利用して、有機・無機ナノ材料に高親和な抗体断片の取得を行った。その際に、粒子径や表面状態などを変化させて選択操作を行ったところ、特定の結晶面に特異的な抗体断片を取得することができた。
3.取得抗体断片の構造・機能解析
(1)細胞表面特異的抗体断片:可溶化断片のみから成るEGFRと抗EGFR抗体のFab断片とでの共結晶の作製を行うための蛋白質調製系を確立できた。また、二重特異性フォーマットにおける結合特性を表面プラズモン共鳴と等温滴定カロリーメータで行ったところ、フォーマットの変化は抗原結合特性に影響を与えないことが分かった。
(2)ナノ工学材料特異的抗体断片:酸化亜鉛結合性抗体の同位体標識を行った。その結果、NMR測定に十分な濃度を調製することに成功した。そして、NMRを用いて1H-13C二次元NMRを測定したところ、構造解析に十分な分解能を得ることができた。

  • Research Products

    (30 results)

All 2010

All Journal Article (17 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (12 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Application of the Fc fusion format to generate tag-free bi-specific diabodies2010

    • Author(s)
      Ryutaro Asano
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 277 Pages: 477-487

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly enhanced cytotoxicity of a dimeric bispecific diabody, the hEx3 tetrabody2010

    • Author(s)
      Ryutaro Asano
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285 Pages: 20844-20849

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Target cell-restricted apoptosis induction by 528scFv-TRAIL fusion protein specific for human EGFR and expressed in Escherichia coli2010

    • Author(s)
      Adel Badran
    • Journal Title

      International Journal of Oncology

      Volume: 36 Pages: 1229-1234

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct immobilization of gold-binding antibody fragments for immunosensor applications2010

    • Author(s)
      Takahisa Ibii
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 82 Pages: 4229-4235

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glycosylation pattern of humanized IgG-like bispecific antibody produced by recombinant CHO cells2010

    • Author(s)
      Wook-Dong Kim
    • Journal Title

      Applied Microbiology and Biotechnology

      Volume: 85 Pages: 535-542

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel anti-Tn single-chain Fv-Fc fusion proteins derived from immunized phage library and antibody Fc domain2010

    • Author(s)
      Tsuguo Kubota
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 30 Pages: 3397-3405

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integration of PEGylation and refolding for renaturation of recombinant proteins from insoluble aggregates produced in bacteria--application to a single-chain Fv fragment2010

    • Author(s)
      Izumi Kumagai
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 109 Pages: 447-452

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High affinity anti-inorganic material antibody generation by integrating graft and evolution technologies : potential of antibodies as biointerface molecules2010

    • Author(s)
      Takamitsu Hattori
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285 Pages: 7784-7793

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protein-protein interactions and selection : generation of molecule-binding proteins on the basis of tertiary structural information2010

    • Author(s)
      Mitsuo Umetsu
    • Journal Title

      FEBS Journal

      Volume: 277 Pages: 2006-2014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct and selective immobilization of proteins by means of an inorganic material-binding peptide : discussion on functionalization in the elongation to material-binding peptide2010

    • Author(s)
      Nozomi Yokoo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 114 Pages: 480-486

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of asparagine residues to the stabilization of a proteinaceous antigen-antibody complex, HyHEL-10-hen egg white lysozyme2010

    • Author(s)
      Akiko Yokota
    • Journal Title

      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 285 Pages: 7686-7696

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contribution of the fiexible loop region to the function of Staphylococcal enterotoxin B (SEB)2010

    • Author(s)
      Saeko Yanaka
    • Journal Title

      Protein Engineering, Design and Selection

      Volume: 23 Pages: 415-421

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature and salt concentration alter base-sequence selectivity of a duplex DNA-binding protein2010

    • Author(s)
      Satoru Nagatoishi
    • Journal Title

      Molecular BioSystems

      Volume: 6 Pages: 98-101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Minimalist design of water-soluble cross-beta architecture2010

    • Author(s)
      Matthew Biancalana
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A.

      Volume: 107 Pages: 3469-3474

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] βシートの構造構築機構2010

    • Author(s)
      真壁幸樹
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 50 Pages: 126-127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ナノ材料も抗原?ポリマー・金属表面構造を識別できる抗体分子2010

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Journal Title

      月刊「化学」

      Volume: 65 Pages: 66-67

  • [Journal Article] 材料ナノ表面を抗原とする抗体-ナノ世界の糊として-2010

    • Author(s)
      梅津光央
    • Journal Title

      バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 68 Pages: 39-43

  • [Presentation] 次世代抗体医薬開発のフロンティア2010

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      第313回CBI学会研究講演会
    • Place of Presentation
      東京(依頼講演)
    • Year and Date
      2010-12-10
  • [Presentation] CAnIGET法を用いた無機ナノ結晶面を識別できる抗体断片の作製2010

    • Author(s)
      梅津光央
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-09
  • [Presentation] ピンポイント化学接合が可能なタンパク質工学的抗体デザイン2010

    • Author(s)
      熊谷泉
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] 低分子抗体の多機能化を目指したピンポイント化学接合デザイン2010

    • Author(s)
      植田朝美
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] ピンポイント化学接合をデザインした二重特異性分子抗体2010

    • Author(s)
      真田英明
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] 構造フォーマットの変換による低分子二重特異性抗体の最適化2010

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] IgG様二重特異性抗体の構造改変と変異導入による高機能化2010

    • Author(s)
      下村一平
    • Organizer
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2010-12-07
  • [Presentation] EGFRを標的としたdiabody型二重特異性抗体のドメイン組換えによる高機能化2010

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      第62回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎
    • Year and Date
      2010-10-25
  • [Presentation] Highly enhanced cyotoxicity of a dimeric bispecific diabody, the humanized EGFR x CD3 tetrabody2010

    • Author(s)
      Ryutaro Asano
    • Organizer
      PEGS Summit Europe 2010
    • Place of Presentation
      Hannover, Germany
    • Year and Date
      2010-10-05
  • [Presentation] タンパク質工学的発想のピンポイント化学接合デザイン:低分子多価抗体を例に2010

    • Author(s)
      植田朝美
    • Organizer
      第4回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] 無機結晶面を識別する抗体の建設的な作り方2010

    • Author(s)
      梅津光央
    • Organizer
      第4回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-25
  • [Presentation] EGFRを標的としたdiabody型二重特異性抗体のドメイン組換えによる高機能化2010

    • Author(s)
      浅野竜太郎
    • Organizer
      第69回日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ヒト型化抗EGFR抗体リジン置換可変領域断片及びその利用2010

    • Inventor(s)
      熊谷泉, 中西猛, 真田英明, 浅野竜太郎, 梅津光央
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2010-180693号
    • Filing Date
      2010-08-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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