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高速人工抗体創製法 の開発とタンパク質 1分子単位定量への 応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関名古屋大学

研究代表者

村上 裕  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10361669)

研究分担者 矢島 潤一郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00453499)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2017年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2015年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
キーワードbinding protein / screening / translation / single-molecule / 人工抗体 / 1分子定量 / タンパク質 / 1分子定量 / 一分子定量 / 抗体 / 1分子 / 血管内皮細胞増殖因子受容体
研究成果の概要

高速人工抗体創製法を開発し、得られた抗体をタンパク質の1分子単位定量に応用することを目的とした。まず抗体の創製を飛躍的に高速化するために、我々が開発した特殊ペプチド創製法を人工抗体創製用に改良し、迅速に人工抗体を創製する方法を開発した。実際にEGFR1やHER2の細胞外ドメインをモデルタンパク質としてセレクションを行い、nMレベルの解離定数で結合する抗体を取得した。さらに、細胞少数タンパク質に対しても抗体を作製した。得られた人工抗体を蛍光標識して、ガラス基板に固定したタンパク質標的を1分子単位で検出することに成功した。これらの技術はタンパク質の1分子単位定量の基盤技術になると期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1細胞におけるタンパク質の分子数は、タンパク質の種類によって大きく異なる。これら様々な数からなるタンパク質群の定量は、生物科学において個々の細胞の個性を理解するための重要な課題である。そこで近年、タンパク質を1分子単位で定量する新手法の開発が進められている。このボトルネックは、標的に対して高い特異性と親和性を持った高性能抗体の作製である。本研究では、簡便に高速で人工抗体を作製する手法を開発した。さらに得られた人工抗体を用いてガラス基板上に固定化した標的を1分子単位で検出することができることを示した。本方法は、タンパク質の1分子定量を可能にする重要な基盤技術となると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Exploring of minimal RNA substrate of flexizymes2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Fujino, Taishi Kondo, Hiroaki Suga, and Hiroshi Murakami
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circular orientation fluorescence emitter imaging (COFEI) of rotational motion of motor proteins2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Sugawa, Tomoko Masaike, Nagisa Mikami, Shin Yamaguchi, Keitaro Shibata, Kei Saito, Fumihiko Fujii, Yoko Y Toyoshima, Takayuki Nishizaka, Junichiro Yajima.
    • 雑誌名

      Biochemical and biophysical research communications

      巻: 504 号: 4 ページ: 709-714

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.178

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple Site-Directed and Saturation Mutagenesis by the Patch Cloning Method2017

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, N., Murakami, H.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1498 ページ: 339-347

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6472-7_22

    • ISBN
      9781493964703, 9781493964727
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In Vitro Selection Combined with Ribosomal Translation Containing Non-proteinogenic Amino Acids2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Fujino and Hiroshi Murakami
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 16 号: 1 ページ: 365-377

    • DOI

      10.1002/tcr.201500239

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] CYK4 promotes the flexibility in the sidward stepping by MKLP1 kinesin-62019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Maruyama, Mitsuhiro Sugawa, Masanori Mishima, Junichiro Yajima
    • 学会等名
      Mitotic Spindle symposium. From living and synthetic systems to theory
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improved TRAP Display for Selection of Monobodies, Nanobodies, and Macrocyclic Peptides2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 太志,瀬崎 貴大,鬼頭 清太,石崎 敬悟,藤野 公茂,村上 裕
    • 学会等名
      第10回国際ペプチドシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved TRAP display for selection of binding peptides against multiple target proteins2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 太志,瀬崎 貴大,鬼頭 清太,石崎 敬悟,藤野 公茂,村上 裕
    • 学会等名
      he 17th Akabori Conference(German-Japanese Symposium on Peptide Science)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無細胞翻訳系を用いた 進化分子工学・合成生物学2018

    • 著者名/発表者名
      村上裕
    • 学会等名
      第11回ChemBioハイブリッドレクチャー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TRAP提示法を用いた迅速な人工抗体創製2018

    • 著者名/発表者名
      村上裕
    • 学会等名
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TRAP提示法を用いた機能性ペプチド・人工抗体選択2017

    • 著者名/発表者名
      村上裕
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2′-OMeオリゴヌクレオチドを用いたTRAP displayの改良2017

    • 著者名/発表者名
      近藤太志、石﨑敬悟、藤野公茂、村上裕
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第12回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 改良TRAP提示法によるmRNAへの人工抗体提示の高効率化2017

    • 著者名/発表者名
      近藤太志、石﨑敬悟、藤野公茂、村上裕
    • 学会等名
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improved TRAP display for high-speed selection of antibodies from trillions of candidates2017

    • 著者名/発表者名
      近藤太志、石﨑敬悟、藤野公茂、村上裕
    • 学会等名
      the 2nd International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CIK4 induces the large fluctuations of the left-handed rotational movement of dimeric kinesin62017

    • 著者名/発表者名
      丸山洋平、須河光弘、三嶋将紀、矢島潤一郎
    • 学会等名
      Biophysical society 62nd annual meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳系を用いた進化分子工学と合成生物学2017

    • 著者名/発表者名
      村上裕
    • 学会等名
      ChemBio講演会2017-1
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-speed in vitro display method for selection of functional peptides and proteins2015

    • 著者名/発表者名
      中山紗由美、藤野公茂、村上裕
    • 学会等名
      2015環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      コンベンションセンター(ハワイ、ホノルル)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TRAP提示法を用いた高速人工抗体作製法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      中山紗由美、藤野公茂、村上裕
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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