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人工デザイン膜タンパク質を用いた受容体の細胞外領域認識抗体作製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K01915
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物分子化学
研究機関愛媛大学

研究代表者

竹田 浩之  愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (40609393)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードGPCR / 膜タンパク質 / 抗体 / 受容体 / 人工デザイン抗原 / HRH1 / 無細胞タンパク質合成 / IgG / 膜貫通ドメイン / ヒスタミン受容体 / 抗体医薬 / 細胞外ループ / 人工タンパク質デザイン / 抗原
研究成果の概要

膜タンパク質の細胞外領域認識抗体は基礎研究、構造解析、抗体医薬開発などの様々な領域で重要である。しかし膜タンパク質の細胞外認識抗体の作製は困難である。我々は細胞内領域を免疫システムから隠すこと、または細胞外領域を免疫系に積極的に提示することにより、細胞外認識抗体をより効率的に取得できるのではないか、と考えた。
クラスA GPCRであるヒスタミン受容体H1をモデルに、複数の人工的にデザインした膜タンパク質抗原をデザインした。無細胞技術を用いて人工デザイン抗原を生産し、マウスに免疫した結果、細胞外ループの基部に数アミノ酸のスペーサーを挿入した人工デザイン抗原を用いて細胞外認識抗体の誘導に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膜タンパク質は主要な創薬標的である。膜タンパク質の細胞外領域を認識する抗体はフローサイトメトリー等で細胞を識別するマーカーとして欠かせないほか、膜タンパク質の機能構造解析や、抗体医薬開発の点からも求められている。しかし、膜タンパク質の細胞外認識抗体の作製は非常に困難であった。本研究は人工的に改変した膜タンパク質を免疫抗原として用いることで、膜タンパク質の細胞外認識抗体を効率的に取得する方法論を開発することを目的としている。本手法が完成すれば従来よりも高確率、短期間に細胞外認識抗体を開発する事が可能となり、基礎研究から診断薬、医薬開発、バイオセンサーなどの領域に貢献すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Engineered membrane protein antigens successfully induce antibodies against extracellular regions of claudin-5.2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, et al.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 8 号: 1 ページ: 8383-8383

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26560-9

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional G-Protein-Coupled Receptor (GPCR) Synthesis: The Pharmacological Analysis of Human Histamine H1 Receptor (HRH1) Synthesized by a Wheat Germ Cell-Free Protein Synthesis System Combined with Asolectin Glycerosomes2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yasuyuki、Ogasawara Tomio、Tanaka Yuki、Takeda Hiroyuki、Sawasaki Tatsuya、Mogi Masaki、Liu Shuang、Maeyama Kazutaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 9 ページ: 38-38

    • DOI

      10.3389/fphar.2018.00038

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of Immunizing Antigen Proteoliposome Using Cell-Free Protein Synthesis System2018

    • 著者名/発表者名
      Zhou Wei、Takeda Hiroyuki
    • 雑誌名

      Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology

      巻: 1868 ページ: 49-67

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8802-0_7

    • ISBN
      9781493988013, 9781493988020
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficiency and Safety of CRAC Inhibitors in Human Rheumatoid Arthritis Xenograft Models2017

    • 著者名/発表者名
      Liu Shuang、Hasegawa Hitoshi、Takemasa Erika、Suzuki Yasuyuki、Oka Keizou、Kiyoi Takeshi、Takeda Hiroyuki、Ogasawara Tomio、Sawasaki Tatsuya、Yasukawa Masaki、Maeyama Kazutaka
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 199 号: 5 ページ: 1584-1595

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1700192

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CP5 system, for simple and highly efficient protein purification with a C-terminal designed mini tag2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda Hiroyuki、Zhou Wei、Kido Kohki、Suno Ryoji、Iwasaki Takahiro、Kobayashi Takuya、Sawasaki Tatsuya
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 5 ページ: e0178246-e0178246

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0178246

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GPCRの細胞外領域認識抗体の効率的作製を目指した人工抗原デザイン2018

    • 著者名/発表者名
      浜内 孝太郎、澤崎 達也、竹田 浩之
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工デザイン膜タンパク質抗原を用いたClaudin-5細胞領域結合抗体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      橋本洋祐、Wei Zhou、浜内孝太郎、白倉圭佑、土居健史、八木清仁、澤崎達也、岡田欣晃、近藤昌夫、竹田浩之
    • 学会等名
      第41回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工デザイン膜タンパク質抗原を用いたClaudin-5細胞外領域結合抗体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 洋佑、Zhou Wei、浜内 孝太郎、白倉 圭佑、土井 健史、八木 清仁、澤崎 達也、岡田 欣晃、近藤 昌夫、竹田 浩之
    • 学会等名
      第13回無細胞生命科学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cell-free Synthesized Proteoliposome; a New Tool for Antibody Development against Integral Membrane Proteins.2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takeda
    • 学会等名
      World Gene Congress 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accelerate drug discovery by cell-free technology2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Takeda
    • 学会等名
      Protein Island Matsuyama (PIM) 2018 International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GPCRの細胞外領域認識抗体の効率的作製を目指した人工抗原デザイン2017

    • 著者名/発表者名
      浜内孝太郎、竹田浩之、澤崎達也
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CP5システム:C末ミニタグを用いた高効率タンパク質精製法2017

    • 著者名/発表者名
      竹田浩之、城戸康希、Wei Zhou, 矢野智也、寿野良二、小林拓也、澤崎達也
    • 学会等名
      第17回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] CP5システム:C末端ミニタグとウサギモノクローナル抗体を用いた高効率タンパク質精製システム2017

    • 著者名/発表者名
      竹田浩之、Wei Zhou、城戸康希、寿野良二、岩崎隆弘、小林拓也、澤崎達也
    • 学会等名
      ConBio2017(2017年度 生命科学系学会合同年次大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 愛媛大学プロテオサイエンスセンター プロテオ創薬科学部門 Publications

    • URL

      http://www.pros.ehime-u.ac.jp/proteodrugdiscovery/data/pg23.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 愛媛大学プロテオサイエンスセンター 研究業績

    • URL

      http://www.pros.ehime-u.ac.jp/result/index.php

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 膜タンパク質の細胞外領域に結合する抗体を作るには

    • URL

      http://www.pros.ehime-u.ac.jp/proteodrugdiscovery/Project2/pg22.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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