| 研究課題/領域番号 |
19K07021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47020:薬系分析および物理化学関連
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| 研究機関 | 神戸薬科大学 |
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研究代表者 |
小林 典裕 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (90205477)
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| 研究分担者 |
大山 浩之 神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (80572966)
森田 いずみ 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (20299085)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 診断薬 / 抗体 / 一本鎖Fvフラグメント / 遺伝子工学 / ファージ提示 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
疾患バイオマーカーを検出する抗体は診断試薬として必須である。現在は主にハイブリドーマ法で調製されているが、その抗原結合能には遺伝子レパートリーに起因する制約があるため、試験管内分子進化法による抗体の改変に期待が寄せられている。天然型抗体の可変部に多様な変異を導入し、生じる分子集団から改良分子種を「パンニング」により選択・単離する。その効率を高めるために抗体をファージ粒子の表面に発現させるファージ提示法が活用される。しかし、現状では多大の労力を要するうえ必ずしも好結果が得られない。本研究では、新規な選択法としてコロニーアレイプロファイリング法を開発して希少な改良型抗体を網羅的に単離する道を開く。
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| 研究成果の概要 |
診断用抗体として遺伝子操作による改変抗体に期待が寄せられている。天然型抗体の可変部に様々な変異を導入して得られる多様な変異体のライブラリーの中から望みの抗原結合能を獲得した改良分子種を選択・単離することにより得られる。本研究では、その作製効率を飛躍的に高める新規な選択法「コロニーアレイプロファイリング (CAP)」の確立に成功した。その有効性は、コルチゾールやエストラジオールに対する変異scFvのライブラリーの検索により実証された。前者では野生型 scFvに比べ17－31倍、後者では最大372倍も親和力Kaが向上した変異体が効率よく得られ、これらを用いることでELISAが大幅に高感度化された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遺伝子操作による改変抗体の有用性に期待が寄せられて久しい。しかし、現状では診断用抗体は今なおハイブリドーマ法により生産され、改変抗体はほとんど市場に出回っていない。研究代表者が開発したCAP法は、抗体ライブラリーに含まれる希少な改良型変異体の選択を飛躍的に効率化する。本研究は、改良型変異体の選択法として標準とされてきた「パンニング」の限界を示した点でも意義が大きい。CAP法は遺伝子操作による機能性分子創製の潜在力を開花させ、ハイブリドーマ抗体を超える優れた改変抗体の創製と実用化を促すだろう。ひいては、診断薬のみならず抗体医薬やワクチンの開発も活性化され、医療の進歩にも貢献するものと期待される。
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