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抗原抗体反応における特異性・親和性創出と水分子との関連に関する実験的考察

研究課題

研究課題/領域番号 16041204
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

熊谷 泉  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10161689)

研究分担者 津本 浩平  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (90271866)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
2005年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2004年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード抗原 / 抗原抗体相互作用 / 結晶構造解析 / 特異性・親和性 / 熱力学 / 分子認識 / 変異導入 / 相補性
研究概要

本研究では、抗体への変異の導入が可能でかつ研究代表者らがその複合体の構造解析をすでに明らかにしている二つの抗原抗体相互作用(リゾチーム-HyHEL-10相互作用、低分子毒素シガトキシン-1C49相互作用)について、相互作用界面に存在し、水素結合を介して界面に存在するアミノ酸残基と結合している水分子の、相互作用における特異性・親和性に対する寄与を実験的に考察することにより、生命分子間相互作用に一般的に見られる、不完全な相補性を補う界面水分子が相互作用の特異性・親和性創出に果たす役割を明らかにすることを目的としている。本年度の成果は以下の通りである。
1.リゾチーム-HyHEL-10相互作用:抗原と結合していない状態の可変領域断片の結晶構造を明らかにし、すでに明らかにしている複合体の結晶構造との比較により、抗原認識領域に見られる特徴的な水和構造と変異導入による相互作用の熱力学パラメーターの変化との対応を中心に議論を進めた。
2.ヒト型化抗体-抗原相互作用:ヒト型化を施したHyHEL-10と抗原リゾチームの複合体構造を明らかにし、熱力学パラメーターとの対応について議論を進めた。熱力学的解析と構造解析から、可変領域間の構造の微調整が抗原抗体相互作用に重大な影響を与えることを示すと共に、抗体のヒト型化において可変領域間の適切な会合が重要であることを明らかにした。
3.シガトキシンCTX3C-1C49相互作用:複合体構造に基づいて、抗原認識に関与するアミノ酸残基を中心に、Ala残基に置換した変異体を作製し、抗原との相互作用に関して、表面プラズモン共鳴法による解析を行い、抗体1C49の抗原結合部位に局在する芳香族アミノ酸残基の一部が、ポリエーテル化合物であるシガトキシンとの相互作用に重要であることを示し、芳香族性が重要であることを明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (21件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Entropically driven MHC class I recognition by human inhibitory receptor leukocyte ig-like receptor B1 (LILRB1/ILT2/CD85j)2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Shiroishi, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 355

      ページ: 237-248

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of an expression system for the motor protein prestin in Chinese hamster ovary cells2005

    • 著者名/発表者名
      Koji Iida, et al.
    • 雑誌名

      Hear Research 205

      ページ: 262-270

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Bioassisted room-temperature immobilization and mineralization of zinc oxide- The structural ordering of ZnO nanoparticles into a flower-type morphorogy2005

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu, et al.
    • 雑誌名

      Advanced Materials 17

      ページ: 2571-2575

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal structure of the hypothetical protein ST2072 from Sulfolobus tokodaii2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Proteins 61

      ページ: 1127-1131

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of mutation in the conserved GTSRH sequence of the motor protein prestin on its characteritics2005

    • 著者名/発表者名
      Shun Kumano, et al.
    • 雑誌名

      JSME International Journal Series C 48

      ページ: 403-410

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tumor-directed lymphocyte-activating cytokines : refolding-based preparation of recombinant human interleukin-12 and an antibody variable domain-fused protein by additives-introduced stepwise dialysis2005

    • 著者名/発表者名
      Koki Makabe, et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 328

      ページ: 98-105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-denaturing solubilization of β2 microglobulin from inclusion bodies by L-arginine2005

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu, et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 328

      ページ: 189-197

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Herpes simplex virus targeting to the EGF receptor by a gD-specific soluble bridging molecule2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nakano, et al.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Implications for heavy metal-induced reversible assembly and aggregation of a protein : Crystal structure and metal binding properties of Pyrococcus horikoshii CutA2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 556

      ページ: 167-174

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural characteristics and refolding of in vivo aggregates of archaeon proteins2004

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu, et al.
    • 雑誌名

      FEBS Letters 557

      ページ: 49-56

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An Anti-Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) x Anti-CD3 Bispecific Diabody for Targeting T-LAK Cells to Bile Duct Caricinoma Cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hayashi, et al.
    • 雑誌名

      Cancer Immunology Immunotherapy 53

      ページ: 497-504

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] AMEGA : antigen-mediated genetically modified cell amplification2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kawahara, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Immunological Methods 284

      ページ: 187-194

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fucose Depletion from Human IgG1 Oligosaccharide Enhances Binding Enthalpy and Association Rate between IgG1 and FcγRIIIa2004

    • 著者名/発表者名
      Akira Okazaki, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology 336

      ページ: 1239-1249

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Phage-Display Selection of Antibodies to the Left End of CTX3C Using Synthetic Fragments2004

    • 著者名/発表者名
      Yoko Nagumo, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Immunological Methods 289

      ページ: 137-146

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversal of antigen-dependent signaling by two mutations in antibody/receptor chimera : implication of inverse agonism in cytokine receptor superfamily.2004

    • 著者名/発表者名
      Kawahara M, et al.
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology 68

      ページ: 539-548

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] How oligomerization contributes to the stability of archaeon proteins : The case of protein L-isoaspartyl-O-methyltransferase from Sulfolobus tokodaii2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu, Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry 279

      ページ: 32957-32967

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Review : Role of arginine in protein refolding, solubilization, and purification.2004

    • 著者名/発表者名
      Kouhei Tsumoto, et al.
    • 雑誌名

      Biotechnology Progress 20

      ページ: 301-308

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structure of a Hyperthermophilic CutA from Pyrococcus horikoshii in 3 M Guanidine Hydrochloride : Implication for Guanidine -Side Chain Interactions2004

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 323

      ページ: 185-191

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Insoluble Aggregates Formed during Refolding of a Single-Chain Antibody2004

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu, et al.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 30

      ページ: 1600-1601

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 凝集蛋白質の効率的再生と分光学的フォールディング研究の接点-抗体分子を中心として-2004

    • 著者名/発表者名
      梅津光央ら
    • 雑誌名

      生物物理 (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 抗体療法-最近の進歩、概論:抗体療法の進歩-臨床応用への期待2004

    • 著者名/発表者名
      浅野竜太郎ら
    • 雑誌名

      医学のあゆみ (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 蛋白質科学(担当部分;抗体のファージディスプレイ・リボゾームディスプレイ)2005

    • 著者名/発表者名
      熊谷 泉
    • 総ページ数
      579
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] コンビナトリアルバイオエンジニアリングの展開 (担当部分)ファージディスプレイの現状と今後:プロテオミクスと蛋白質工学2004

    • 著者名/発表者名
      津本浩平ら
    • 出版者
      CMC社(印刷中)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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