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Development of sequential and reaction process with monolithic column module for small antibodies PEGylation

Research Project

Project/Area Number 17KK0116
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Yoshimoto Noriko  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40432736)

Project Period (FY) 2018 – 2023
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Keywordscontinuous fragmentation / fragmented antibodies / protein A chromatography / protein L chromatography / digestion / 断片化抗体 / 連続式反応分離システム / クロマトグラフィープロセス / アフニティークロマトグラフィー / モノリス / イオン交換クロマトグラフィー / グラフト型ポリマーリガンド / 吸着反応 / 結合様式 / PEGylation / antibody / monolith / chromatography / solid phase reaction / sequential process
Outline of Final Research Achievements

We developed a digestion enzyme-immobilized monolith for the continuous fragmentation and separation of fragmented antibodies. Following the column, we connected two types of affinity columns, Protein A and Protein L. Excess fragments with a molecular weight below 25,000 bypass the purification column, while fragmented antibodies or unreacted antibodies could be recovered from either of the columns. Using polyclonal antibodies as a substrate, we investigated the effects of column residence time, pH, and temperature on fragmented antibody yield. The results indicated that while the reaction yield is dependent on the column residence time, high-temperature conditions can improve the yield even with shorter residence times.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では断片化酵素を固定化したカラムとアフニティーカラムを連続化することで、分子サイズ、電荷分布によらず高純度で断片化抗体を簡便に回収することを可能とした。このプロセスでは、多様な抗体断片から抗原認識部位を含むものを高純度で回収することができ、断片化酵素によるアフニティーリガンドのダメージも回避できる。断片化カラム、精製カラムは全て連結させ、全ての操作を全自動で実施できるようにした。このため、従来の断片化反応後の煩雑な分離精製操作の省力化が可能となった。
また、本研究ではポリクロ―ナル抗体を用いて検討を行っており、様々な抗体の断片化反応において本プロセスが適応可能であると考えられる。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021 2019 2018

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] リュブリャナ大学(スロベニア)2018

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Continuous Protein Modification and Separation Process with Chromatography2022

    • Author(s)
      Yoshimoto Noriko
    • Journal Title

      Japan Journal of Food Engineering

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.11301/jsfe.21601

    • ISSN
      1345-7942, 1884-5924
    • Year and Date
      2022-03-15
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Antibody fragmentation and purification process using chromatography2024

    • Author(s)
      吉本則子、国沢樹、窪田京平、三和諒太、Podgornik Ales
    • Organizer
      化学工学会 第89年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体タンパク質の安定性を考慮した高温での断片化操作2023

    • Author(s)
      国沢樹、吉本則子
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 断片化抗体のクロマトグラフィー分離操作2023

    • Author(s)
      窪田京平、三和諒太、吉本則子
    • Organizer
      「第45年会」・「膜シンポジウム2023」合同大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] フロー式IgG抗体断片化反応に及ぼす温度の影響2022

    • Author(s)
      国沢 樹、吉本 則子
    • Organizer
      日本食品工学会第23回(2022年度)年次大会(岡山)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 固定化パパイン担体を用いた連続式IgG断片化-精製操作の検討2022

    • Author(s)
      国沢 樹、吉本 則子
    • Organizer
      化学工学会第87回年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 断片化抗体を用いたPEG化Fabの合成と分離2022

    • Author(s)
      平岡 恋奈、吉本則子
    • Organizer
      第24回化学工学会学生発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 抗体タンパク質のprotein A固定化クロマト担体に おける吸着現象の熱力学的解析2021

    • Author(s)
      吉井 秀和, 吉本 則子
    • Organizer
      第23回化学工学会学生発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Thermodynamic analysis of bovine serum albumin adsorption onto grafted ion exchange ligands2019

    • Author(s)
      Nanako HOSHINO, Joao SIMOES-CARDOSO, Noriko YOSHIMOTO, Shuichi YAMAMOTO
    • Organizer
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-25   Modified: 2025-01-30  

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