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抗体提示ファージの1ビリオン直接蛍光検出を機軸とする高性能変異抗体の効率的創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K08954
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 病態検査学
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

大山 浩之  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (80572966)

研究分担者 森田 いずみ  神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (20299085)
小林 典裕  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (90205477)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード抗体工学 / ファージ提示 / scFv / 共焦点レーザー顕微鏡 / 抗ファージ抗体 / タンパク質工学 / 免疫化学 / 進化分子工学 / 分析化学
研究成果の概要

抗体は標的の抗原分子に特異的に結合するため、体内診断薬・体外診断薬として広く活用され、病態検査に不可欠の機能性分子である。近年、遺伝子操作による変異抗体の創製が注目されているが従来の選択法には問題点が多い。本研究では、共焦点レーザー蛍光顕微鏡による1個の抗原特異的なscFv提示ファージ粒子の可視化と撮像に成功した。これにより、ライブラリー中の改良クローンを顕微鏡下で「直接」検出し単離することが可能視され、ファージ提示法の抜本的な改善がなされるものと期待される。さらに、アレイ型のスクリーニング法へ展開し、高親和力抗体提示ファージの迅速・効率的な単離法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝子操作による変異抗体の創製には抗体提示ファージライブラリー法が活用される。希少な改良型分子種を、大量のジャンク抗体から選別しつつ単離するため「試験管内分子進化」ともいわれるが、実用的な変異抗体の取得は容易ではない。疎水的なファージ粒子の性質や、ファージに提示される抗体分子の割合(提示率)が低いことが問題であった。本研究では、共焦点レーザー顕微鏡によってファージを可視化することで抗原特異的な抗体提示ファージを直接単離することが可能視された。また、これまで不明であった提示率を算出し、蛍光検出に用いた抗ファージ抗体によるアレイ型スクリーニング法を開発し、目的抗体の迅速な取得が期待される。

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

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Antibodies and Engineered Antibody Fragments against M13 Filamentous Phage to Facilitate Phage-Display-Based Molecular Breeding2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiguchi, H. Oyama, I. Morita, E. Katayama, M. Fujita, M. Narasaki, A. Yokoyama, N. Kobayashi
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 7 ページ: 1062-1070

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00162

    • NAID

      130007387201

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2018-07-01
    • 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] Enantioselective Monoclonal Antibodies for Detecting Ketamine to Crack Down on Illicit Use2018

    • 著者名/発表者名
      Morita, I. Oyama, H. Kanda, Y. Yasuo, M. Ito, A. Toyota, M. Hayashi, Y. Yokoyama, T. Kobayashi, N.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 1 ページ: 123-131

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00762

    • NAID

      130006301299

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 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] A Single-Step “Breeding” Generated a Diagnostic Anti-cortisol Antibody Fragment with Over 30-Fold Enhanced Affinity2017

    • 著者名/発表者名
      H. Oyama, I. Morita, Y. Kiguchi, T. Morishita, S. Fukushima, Y. Nishimori, T. Niwa, N. Kobayashi
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 40 号: 12 ページ: 2191-2198

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00633

    • NAID

      130006235440

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibody Fragments for On-Site Testing of Cannabinoids Generated <i>via in Vitro</i> Affinity Maturation2017

    • 著者名/発表者名
      Morita Izumi; Oyama Hiroyuki; Yasuo Mayumi; Matsuda Kazuhisa; Katagi Kengo; Ito Aya; Tatsuda Hiroka; Tanaka Hiroyuki; Morimoto Satoshi; Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 40 号: 2 ページ: 174-181

    • DOI

      10.1248/bpb.b16-00669

    • NAID

      130005308428

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Shot In Vitro Evolution Generated an Antibody Fragment for Testing Urinary Cotinine with More Than 40-Fold Enhanced Affinity2017

    • 著者名/発表者名
      Oyama, Hiroyuki; Morita, Izumi; Kiguchi, Yuki; Banzono, Erika; Ishii, Kasumi; Kubo, Satoshi; Watanabe, Yoshiro; Hirai, Anna; Kaede, Chiaki; Ohta, Mitsuhiro; Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 89(1) 号: 1 ページ: 988-995

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.6b04332

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高親和力変異scFvの創製におけるアレイ型選択法の有用性2019

    • 著者名/発表者名
      森川真衣, 中野明日香, 木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低off-rate指向アレイ型選択法による高親和力変異抗体の効率的単離2019

    • 著者名/発表者名
      中野明日香, 森川真衣, 木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 共焦点レーザー顕微鏡によるscFv提示ファージの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      池田穂高, 片木謙吾, 宮脇翔大, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 抗チロキシンscFv-ルシフェラーゼ融合タンパク質の創製と生物発光ELISAへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 市村彰祥, 木口裕貴, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規な酵素融合型scFvを活用する繊維状ファージのサンドイッチELISA2018

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 木口裕貴, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実用診断試薬の創製を目指す抗コルチゾールscFvの試験管内親和性成熟2018

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大山浩之, 森川真衣, 中野明日香, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] VH-CDR3内チロシン残基を変異標的とする抗Δ9-テトラヒドロカンナビノールscFvの親和性成熟2018

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 肥越ひかる, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オンサイト分析を目的とするモノクローナル抗シロシン抗体作製の試み2018

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ, 大山浩之, 田中理恵, 花尻 (木倉) 瑠理, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オンサイト免疫測定法を目的としたモノクローナル抗ケタミン抗体の新規調製2017

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ, 神田結, 安尾まゆみ, 伊藤綾, 大山浩之, 小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高親和力を保持した抗エストラジオールscFv最少変異体調製の試み2017

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 木口裕貴, 井上由香莉, 高嶺百合子, 藤原若菜, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会66年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規モノクローナル抗ケタミン抗体の作製とその諸性質2017

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ, 大山浩之, 神田結, 安尾まゆみ, 伊藤綾, 小林典裕
    • 学会等名
      日本法中毒学会第36年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗Δ9-テトラヒドロカンナビノール一本鎖Fvフラグメントの作製と試験管内親和性成熟2017

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 森田いずみ, 松田和久, 片木謙吾, 小林典裕, 田中宏幸, 森元聡
    • 学会等名
      日本法中毒学会第36年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Utility of Gaussia luciferase as a fusion partner with scFvs for bioluminescent immunoassays testing clinical biomarkers2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Oyama, Izumi Morita, Toshifumi Niwa, and Norihiro Kobayashi
    • 学会等名
      European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] In vitro affinity maturation of a single-chain Fv fragment for on-site testing of cannabinoids2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Morita, Hiroyuki Oyama, Hiroyuki Tanaka, Satoshi Morimoto, and Norihiro Kobayashi
    • 学会等名
      European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ApoA-I構造特異抗体の開発に向けた抗体評価系の確立2017

    • 著者名/発表者名
      三河志穂、木村仁、森田いずみ、大山浩之、小林典裕、斎藤博幸
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Heparin on Amyloid Fibril Formation of ApoA-I Fragment Peptides2016

    • 著者名/発表者名
      Shiho Mikawa, Chiharu Mizuguchi, Izumi Morita, Hioryuki Oyama, Teruhiko Baba, Akira Shigenaga, Toshinori Shimanouchi, Norihiro Kobayashi, Akira Otaka, Kenichi Akaji, Hiroyuki Saito
    • 学会等名
      第53回ペプチド討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大麻成分の検出を目的とする抗Δ9-テトラヒドロカンナビノールscFvの試験管内親和性成熟2016

    • 著者名/発表者名
      大山浩之、森田いずみ、松田和久、伊藤綾、小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] オンサイト免疫測定法を目的としたTeoc化覚せいアミンに対するモノクローナル抗体の新規調製2016

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ、黒田 裕美、伊藤綾、池田夏美、小山千尋、大山浩之、小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2016 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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