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2011 Fiscal Year Research-status Report

クエンチ原理に基づく汎用蛍光免疫測定素子の構築

Research Project

Project/Area Number 23656517
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 宏  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60232758)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大橋 広行  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任研究員 (40589454)
Project Period (FY) 2011-04-28 – 2013-03-31
Keywords生物・生体工学 / 分析科学 / 蛋白質 / 可視化 / バイオセンサー / 蛍光 / タンパク質間相互作用
Research Abstract

本課題は,各種の抗原検出を迅速高感度に行うことができる新規免疫測定原理Quenchbody法の発展を目指したものである。これまで,部位特異的に末端近傍を蛍光ラベルした組換え抗体(一本鎖抗体scFvあるいはFab断片)を作製し,これをサンプルと混合して蛍光強度を測定することで,色素の抗体内在Trp残基によるクエンチとその解除に伴う蛍光強度の増加から各種抗原を高感度に検出できることが分かっている。 そこで今回,検出プローブとして蛍光標識抗体結合タンパク質を用い,これと既存の精製抗体を結合させることでQuenchbody化することを目指した。結合蛋白質としてProtein L (PL)を用い,そのN末端近傍をTAMRAラベルして当研究室でクローン化したリゾチーム認識抗体LxE16のMBP融合VH, VL断片各160 nMと混合しTAMRAの蛍光強度を観察した。結果,抗原添加前に約8%のクエンチが見られ,そこに320 nMの抗原を加えることで2~3%の蛍光量増加が観測され,本原理により抗原検出が可能な事が示唆された。 しかしこの応答は本抗体と類似の抗リゾチーム抗体のscFv型Quenchbodyの最大応答(~40%)には至らないこと,PL結合能は抗体クローンによってまちまちである事等の問題も見受けられたため,次により汎用性の高い他の結合蛋白質としてProtein G (PG)およびProtein A (PA)およびそれらの組み合わせを用いて各種Fab断片に結合するプローブの構築を行った。結果,PAとPGをタンデムに結合したプローブが比較的高いFab結合能を示したため,現在その蛍光活性の評価を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請内容につき,その原理的成功を示唆する結果が得られた。今後さらに材料・方法の改良を進めることで,実用的なプローブ構築法を確立できると期待される。

Strategy for Future Research Activity

本年度の結果の検証を含めてさらに評価を進めていく。さらに最近報告された,PGより強くマウスIgG CH1領域に結合するとされる結合タンパクaffibodyについても今後評価していく予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

予定通り,すなわちPA, PG, ならびに他の結合蛋白質とそれらの組み合わせにより,出来るだけ多くの抗体に結合し,蛍光クエンチと抗原依存的脱クエンチ現象を示すプローブの構築を目指す。さらに定量的な抗原結合能評価のため,大腸菌発現系を用いてプローブをより大量に調製する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Detection of small molecule diagnostic markers with phage-based Open-Sandwich Immuno-PCR2012

    • Author(s)
      J. Dong*, S. Hasan*, Y. Fujioka and H. Ueda
    • Journal Title

      J. Immunol. Methods

      Volume: 377 Pages: 1-7

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.jim.2012.01.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] "Quenchbodies" : quench-based antibody probes that show antigen-dependent fluorescence2011

    • Author(s)
      R. Abe, H. Ohashi, I. Iijima, M. Ihara, H. Takagi, T. Hohsaka and H. Ueda
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 133 Pages: 17386-17394

    • DOI

      DOI: 10.1021/ja205925j

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of circularly permutated β-lactamase tethered to antibody domains by specific small molecules2011

    • Author(s)
      M. Kojima*, H. Iwai*, J. Dong, S.-L. Lim, S. Ito, K. Okumura, M. Ihara and H. Ueda *equal
    • Journal Title

      Bioconj. Chem.

      Volume: 22 Pages: 633-641

    • DOI

      DOI: 10.1021/bc1004125

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オープンサンドイッチ原理と新規相互作用検出系による蛋白質リン酸化修飾の検出2011

    • Author(s)
      大室(松山)有紀,北岡 優一,ジョン ヒジン,達 吉郎,稲垣 昌樹,上田 宏
    • Organizer
      第11回蛋白質科学会年会 2WB-3(招待講演)
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011. 6. 8.
  • [Presentation] 非天然アミノ酸導入法による蛍光免疫センサー蛋白質Quenchbodyの創製2011

    • Author(s)
      上田 宏
    • Organizer
      第11回蛋白質科学会年会 1WC-2(招待講演)
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      2011. 6. 7.
  • [Presentation] Quenchbodies : Antibody Probes That Fluoresce Upon Antigen Binding (Selected as oral presentation)2011

    • Author(s)
      °Hiroshi Ueda, Ryoji Abe, Hiroaki Takagi, and Takahiro Hohsaka
    • Organizer
      ACB (Asian Congress of Biotechnology) 2011
    • Place of Presentation
      上海,中国
    • Year and Date
      2011 – 512
  • [Presentation] Detection of vimentin serine phosphorylation by Quenchbodies2011

    • Author(s)
      Hee-Jin Jeong, Hiroyuki Ohashi, Yuki Ohmuro-Matsuyama, Masaki Inagaki and Hiroshi Ueda
    • Organizer
      AsiaSense 2011 (http://www.asiasense2011.org/)
    • Place of Presentation
      済州, 韓国
    • Year and Date
      2011 – 1026
  • [Presentation] 蛍光標識抗体Quenchbodyを利用した麻薬・覚醒剤類の迅速高感度検出2011

    • Author(s)
      ○大橋 広行・阿部 亮二 ・高木 広明・上田 宏
    • Organizer
      化学工学会第43回秋季大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2011 – 0915
  • [Remarks]

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/hueda/

URL: 

Published: 2013-07-10  

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