三分割GFPを基盤とした免疫化学的蛍光センサーの開発

• 研究課題/領域番号: 17K15466
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天然資源系薬学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 坂元 政一 九州大学, 薬学研究院, 准教授 (50610177)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 小型化抗体 / ハリントニン / ELISA / 蛍光センサー / 三分割GFP

研究成果の概要

本研究課題では、強力な抗白血病活性を有するハリントニン(HT)の迅速かつ高感度な免疫化学的蛍光センサーの開発を目的としている。
先ず、VH-GFP10遺伝子とGFP11-VL遺伝子及びGFP1-9遺伝子を構築し、HTの存在下における蛍光検出を検討した。しかし、四元複合体の形成に伴う蛍光が認められなかった。そこで、GFP断片間の距離を近づけるようVH-GFP10-GFP11-VL(scFvGs)を構築し、その機能解析を行った。その結果、scFvGsがHTを特異的に認識することを見出したものの蛍光検出は僅かであった。これらの結果より、系の確立に向け更なる条件検討を要することが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究における対象化合物は低分子化合物であることから、二つの波及効果が考えられる。
一つは、違法薬物問題への貢献である。近年、社会問題となっている違法薬物は、その大部分が低分子化合物である。そのため、対象化合物HTを危険ドラッグや麻薬関連化合物へ置き換える事で社会問題となっている違法薬物の簡易迅速検出法へと応用できる。もう一つは、医薬品シーズ探索研究への貢献である。本システムの抗体遺伝子を他の受容体や疾病関連タンパク質に置き換えることで、無限の可能性を有する薬用資源から網羅的なスクリーニングが行なえ医薬品シーズの探索が可能となる。
本研究は、違法薬物問題や希少疾病医薬品開発問題の解決にも繋がる。

研究成果

• [国際共同研究] Khon Kaen University/Walailak University/Mahidol University(タイ)
• [雑誌論文] An estimated quantitative lateral flow immunoassay for determination of artesunate using monoclonal antibody (2020)
  • 著者名/発表者名: Kitisripanya, T., Sermpradit, W., Sakamoto, S., Tanaka, H., Putalun, W.
  • 雑誌名: Biomedical Chromatography 巻: 34 号: 2
  • DOI: 10.1002/bmc.4718
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a simple and rapid method for detection of isomiroestrol in Pueraria candollei by an immunochromatographic strip test (2019)
  • 著者名/発表者名: Chaingam, J., Kitisripanya, T., Krittanai, S., Sakamoto, S., Tanaka, H., Putalun, W.
  • 雑誌名: Journanl of Natural Medicines 巻: 73 号: 3 ページ: 577-583
  • DOI: 10.1007/s11418-019-01307-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Modification of first constant domain of heavy chain (CH1) enabled effective folding of functional anti-forskolin antigen-binding fragment (Fab) for sensitive quantitative analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusakul, G., Sakamoto, S., Tanaka, H., Morimoto, S.
  • 雑誌名: Biotechnology Progress 巻: 35 号: 4
  • DOI: 10.1002/btpr.2822
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Preparation of a highly specific single chain variable fragment antibody targeting miroestrol and its application in quality control of Pueraria candollei by enzyme-linked immunosorbent assay (2019)
  • 著者名/発表者名: Pongkitwitoon, B., Boonsnongcheep, P., Kitisripanya, T., Yusakul, G., Sakamoto, S., Tanaka, H., Morimoto, S., Putalun, W.
  • 雑誌名: Phytochemical Analysis 巻: 30 号: 6 ページ: 600-608
  • DOI: 10.1002/pca.2832
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Preincubation format for a sensitive immunochromatographic assay for monocrotaline, a toxic pyrrolizidine alkaloid (2019)
  • 著者名/発表者名: Yusakul, G., Sakamoto, S., Chanpokapaiboon, K., Tanaka, H., Morimoto, S.
  • 雑誌名: Phytochemical Analysis 巻: 30 号: 6 ページ: 653-660
  • DOI: 10.1002/pca.2838
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Sodium-periodate mediated harringtonine derivatives and their antiproliferative activity against HL-60 acute leukemia cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, S., Miyamoto, T., Usui, K., Tanaka, H., Morimoto, S.
  • 雑誌名: Journal of Natural Products 巻: 81 号: 1 ページ: 34-40
  • DOI: 10.1021/acs.jnatprod.7b00541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzyme-linked immunosorbent assay for the quantitative/qualitative analysis of plant secondary metabolites (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, S., Putalun, W., Vimolmangkang, S., Phoolcharoen, W., Shoyama, Y., Tanaka, H., Morimoto, S.
  • 雑誌名: Journal of Natural Medicines 巻: 72 号: 1 ページ: 32-42
  • DOI: 10.1007/s11418-017-1144-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A monoclonal antibody-based enzyme-linked immunosorbent assay for determination of homoharringtonine (2018)
  • 著者名/発表者名: Pongkitwitoon, B., Sakamoto, S., Nagamitsu, R., Putalun W., Tanaka, H., Morimoto, S.
  • 雑誌名: Planta Medica 巻: 印刷中 号: 14 ページ: 1038-1044
  • DOI: 10.1055/a-0578-8689
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] ピロリチジンアルカロイド、モノクロタリンの高感度免疫化学的測定法の確立 (2020)
  • 著者名/発表者名: 坂元 政一、Gorawit Yusakul、長光 梨花、田中 宏幸、森元 聡
  • 学会等名: 日本薬学会 第140年会
• [学会発表] Antiproliferative activity of sodium periodate-mediated harringtonine derivatives against HL-60 acute leukemia cells (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Sakamoto, T. Miyamoto, K. Usui, H. Tanaka, S. Morimoto
  • 学会等名: The 5th International Conference on Current Drug Development 2018 (CDD 2018) and The 3rd International Conference on Herbal and Traditional Medicine 2018 (HTM 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Development of immunoassay for analysis of homoharringtonine in plant samples (2018)
  • 著者名/発表者名: B. Pongkitwitoon, S. Sakamoto, R. Nagamitsu, W. Putalun, H. Tanaka, S. Morimoto
  • 学会等名: 22nd International Phytopharm Congress 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 植物二次代謝産物の免疫化学的分析法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂元政一
  • 学会等名: 日本生薬学会 第65回年会
• [学会発表] 過ヨウ素酸ナトリウムによるハリントニン誘導体の作出及びヒト前骨髄性白血病細胞HL60に対する増殖阻害活性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 坂元 政一、宮本 智文、臼井 一晃、田中 宏幸、森元 聡
  • 学会等名: 日本薬学会 第138年会、石川県立音楽堂他(金沢)
• [学会発表] Cephalotaxus属由来ハリントニンの一本鎖抗体の作製及びその応用研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小松 頌平、坂元 政一、Gorawit Yusakul、Putalun Waraporn、田中 宏幸、森元 聡
  • 学会等名: 日本生薬学会 第64回年会、東邦大学 習志野キャンパス(千葉)
• [学会発表] Immunoassays for cephalotaxus alkaloids, harringtonine and antiproliferative activity of its derivatives (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, S.
  • 学会等名: 5th International Conference on Pharmaceuticals, Nutraceuticals and Cosmetic Science (IPNaCS 2017), The Tawana Hotel, Bangkok, Thailand
  • 国際学会 / 招待講演