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低分子化合物の超高感度測定を目指す抗メタタイプ抗体の効率的創出システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K07033
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
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, 准教授 (80572966)

研究分担者 森田 いずみ  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (20299085)
小林 典裕  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (90205477)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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)
キーワード免疫測定法 / 抗メタタイプ抗体 / scFv / 抗体ライブラリー / ハプテン / サンドイッチELISA / 抗体工学 / ファージ提示 / ファーージ提示 / タンパク質工学
研究開始時の研究の概要

イムノクロマト法に代表されるサンドイッチ型の免疫測定法は、簡便で多検体の同時処理が可能なため医療機関での迅速な診断に不可欠である。疾患に関連するバイオマーカーの多くは低分子化合物(ハプテン)であるが、その分子サイズゆえにサンドイッチ法への適用は原理的に困難であった。本研究では、ハプテン-抗ハプテン抗体複合体を認識する抗体を創製し、ハプテンの高感度なサンドイッチ法の開発に挑戦する。その際、動物の免疫に頼ることなく、人工の抗体ライブラリーから新規に開発した特異抗体提示ファージの選択法を用いることにより、希少な抗複合体抗体の獲得を可能にする。

研究成果の概要

抗原抗体反応を利用する免疫測定法は、臨床検査や診断薬に多用される。サンドイッチELISAは異なる2種の抗体を用いることで高い感度や特異性が得られるが、低分子化合物(ハプテン)への適用は原理的に困難であった。抗メタタイプ抗体は抗原抗体複合体を認識する特殊な抗体で、ハプテンのサンドイッチアッセイを成立させる鍵となる。しかし、動物を免疫する従来法では調製が困難であった。本研究ではアレイ型のスクリーニング法を用いて、抗体提示ファージライブラリーから抗メタタイプ活性を示す変異抗体の効率的な創出システムを構築した。得られた変異抗体はチロキシンのサンドイッチELISAを可能にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究は抗体ライブラリーの活用と目的の抗体分子種を選択する新たな方法の組み合わせであり、類例はほとんどない。免疫複合体に高い選択性を示す抗メタタイプ抗体の効率的な調製は、従来不可能であったステロイドやビタミン類のサンドイッチ型測定法の構築が容易となる。結果として、検体の測定感度が飛躍的に改善されるうえ操作性にも優れ、臨床診断や現場分析に大きく貢献すると思われる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] NanoLuc luciferase as a suitable fusion partner of recombinant antibody fragments for developing sensitive luminescent immunoassays2021

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroyuki, Kiguchi Yuki, Morita Izumi, Miyashita Takayuki, Ichimura Akiyoshi, Miyaoka Hiroko, Izumi Aki, Terasawa Sayaka, Osumi Natsumi, Tanaka Hiroki, Niwa Toshifumi, Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Analytica Chimica Acta

      巻: 1161 ページ: 238180-238180

    • DOI

      10.1016/j.aca.2020.12.055

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The VH framework region 1 as a target of efficient mutagenesis for generating a variety of affinity-matured scFv mutants2021

    • 著者名/発表者名
      Kiguchi Yuki, Oyama Hiroyuki, Morita Izumi, Nagata Yasuhiro, Umezawa Naoko, Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 8201-8201

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87501-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clonal array profiling of scFv-displaying phages for high-throughput discovery of affinity-matured antibody mutants2020

    • 著者名/発表者名
      Kiguchi Yuki, Oyama Hiroyuki, Morita Izumi, Morikawa Mai, Nakano Asuka, Fujihara Wakana, Inoue Yukari, Sasaki Megumi, Saijo Yuki, Kanemoto Yuki, Murayama Kaho, Baba Yuki, Takeuchi Atsuko, Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 14103-14103

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71037-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Immunochemical monitoring of psilocybin and psilocin to identify hallucinogenic mushrooms2020

    • 著者名/発表者名
      Morita Izumi, Oyama Hiroyuki, Kiguchi Yuki, Oguri Akari, Fujimoto Natsumi, Takeuchi Atsuko, Tanaka Rie, Ogata Jun, Kikura-Hanajiri Ruri, Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      巻: 190 ページ: 113485-113485

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2020.113485

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seeking high-priority mutations enabling successful antibody-breeding: systematic analysis of a mutant that gained over 100-fold enhanced affinity2020

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroyuki, Kiguchi Yuki, Morita Izumi, Yamamoto Chika, Higashi Yuka, Taguchi Miku, Tagawa Tatsuya, Enami Yuri, Takamine Yuriko, Hasegawa Hanako, Takeuchi Atsuko, Kobayashi Norihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 4807-4807

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61529-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PM Q-probe: A fluorescent binding protein that converts many antibodies to a fluorescent biosensor2020

    • 著者名/発表者名
      Dong Jinhua、Miyake Chihiro、Yasuda Takanobu、Oyama Hiroyuki、Morita Izumi、Tsukahara Tomoya、Takahashi Masaki、Jeong Hee-Jin、Kitaguchi Tetsuya、Kobayashi Norihiro、Ueda Hiroshi
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 165 ページ: 112425-112425

    • DOI

      10.1016/j.bios.2020.112425

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ストレプトアビジン結合ペプチド融合scFvを用いる抗体固定化ELISA系の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 山越悠可, 池田あさひ, 森田いずみ, 木口裕貴, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 免疫測定法の高感度化に資する高親和力変異抗体探索システム-Clonal Array Profiling (CAP) 法の構築と応用-2021

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大澤愛, 平野圭一郎, 反田瞳, 中村仁美, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      第71回日本薬学会関西支部総会・大会オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 抗体を蛍光免疫センサーQ-body化可能なタンパク質PM-Q-probeによる各種バイオマーカーの測定2020

    • 著者名/発表者名
      上田宏, 董金華, 三宅千絢, 安田貴信, 橋昌樹, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度な発光ELISAを目的とするscFv融合用レポーター酵素の比較検討2020

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 木口裕貴, 森田いずみ, 丹羽俊文, 小林典裕
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マジックマッシュルーム中シロシビン、シロシンのELISA2020

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ, 大山浩之, 木口裕貴, 田中理恵, 花尻(木倉)瑠理, 小林典裕
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] VH-FR1へのアミノ酸挿入による抗コルチゾールscFvの試験管内親和性成熟2020

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      第70回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] In vitro affinity maturation of anti-cortisol antibodies to develop sensitive immunoassays2019

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroyuki, Morita Izumi, Kiguchi Yuki, Kobayashi Norihiro
    • 学会等名
      23rd IFCC-EFLM European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of monoclonal antibodies for on-site analysis of psilocin and psilocybin in hallucinogenic mushrooms2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Izumi, Oyama Hiroyuki, Tanaka Rie, Kikura-Hanajiri Ruri, Kobayashi Norihiro
    • 学会等名
      23rd IFCC-EFLM European Congress of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 試験管内親和性成熟を目的とする抗メタンフェタミン硫酸抱合体一本鎖Fvフラグメントの作製2019

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 森田いずみ, 砂川偉皓, 木口裕貴, 吉田武美, 上田宏, 小林典裕
    • 学会等名
      日本法中毒学会第38年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 試験管内親和性成熟を目的とする抗シロシビン一本鎖Fvフラグメントの作製2019

    • 著者名/発表者名
      森田いずみ, 大山浩之, 木口裕貴, 田中理恵, 花尻(木倉)瑠理, 上田宏, 小林典裕
    • 学会等名
      日本法中毒学会第38年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度免疫測定法の開発を目的とする抗コルチゾール抗体の試験管内親和性成熟2019

    • 著者名/発表者名
      大山浩之, 森田いずみ, 木口裕貴, 小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 幻覚性キノコ成分のオンサイト分析を目的とするシロシンシリル化体に対する新規モノクローナル抗体の作製2019

    • 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
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナンセンス変異を持つscFv遺伝子産物の構造および機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 竹内敦子, 小林典裕
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 免疫測定法の高感度化を目指す高親和力抗コルチゾール変異抗体の効率的創製2019

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 中野明日香, 森川真衣, 小林典裕
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 幻覚性キノコの高感度で簡易な鑑定を目指す抗シロシビン抗体の試験管内親和性成熟2019

    • 著者名/発表者名
      平野圭一郎, 木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 田中理恵, 花尻(木倉)瑠理, 小林典裕
    • 学会等名
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗エストラジオールscFvの試験管内成熟過程の系統的解析2019

    • 著者名/発表者名
      東優花, 田口美空, 大山浩之, 木口裕貴, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] VL-CDR内チロシンを置換した抗Δ9-テトラヒドロカンナビノールscFvの抗原結合能2019

    • 著者名/発表者名
      桒原優衣, 大山浩之, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] VL49番システインの置換による抗コルチゾールscFvの抗原結合能の変化2019

    • 著者名/発表者名
      木口裕貴, 大山浩之, 森田いずみ, 村山佳穂, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] H鎖可変部FR1を変異導入の標的とした抗エストラジオールscFvの試験管内親和性成熟2019

    • 著者名/発表者名
      田口美空, 永田泰大, 梅澤直子, 東優花, 大山浩之, 木口裕貴, 森田いずみ, 小林典裕
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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