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立体構造情報に基づいた、結合置換法による次世代抗体医薬品の創薬デザイン開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21676
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

鵜澤 成一  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (30345285)

研究分担者 鈴木 守  大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40280507)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード結合置換法 / 立体構造 / 情報 / 創薬 / 抗体医薬品 / 分子 / 分子標的薬 / 構造生物学 / 口腔 / 扁平上皮癌 / タンパク質 / 抗体薬 / 立体構造解析 / がん / デザイン / 抗体 / 医薬品
研究開始時の研究の概要

抗体医薬品は、疾患の原因となっている分子に直接働きかける医薬品であり、現在、がんやリウマチなどの疾患に対する中心的な薬剤である。反面、作製が難しいため、薬価が高くなり、治療には高額な費用が必要となる。本研究では、抗体医薬品の分子構造に基づいて新規分子をデザインすることで、抗体医薬品の作製を容易にし、コストを下げる事を可能とする新技術の開発を目標とする。本研究では、セツキシマブを用いて、新技術の開発と検証を行う。本研究は、新薬の開発が、容易に、安価にできるようになる画期的な技術開発に対する挑戦である。

研究成果の概要

口腔がんの治療に用いる分子標的薬の一つであるCetuximabをモデルに新規の抗体医薬品の作製を試みた。タンパク質の立体構造情報に基づいて、抗体のリコンビナントタンパク質の発現を大腸菌で行う際に問題となりうる、ジスルフィド結合をIso-peptide結合に置換する事を行った。Iso-peptide結合の形成に必要な条件は結合形成残基同士の主鎖骨格間の距離は7.7オングストローム前後であり、触媒残基には酸性アミノ酸、加えて疎水アミノ酸側鎖による環境構築と判明した。得られた情報を基に変異体の発現を行った所、発現はしたもの、不溶各分に多く生成物が見られた為、今後、精製の向上を計画している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、構造学的な分子内のIso-peptide結合形成における必要な条件を明らかにする事で、抗体医薬品内で、精製難易度を上げているジスルフィド結合を、より単純な発現でも作製可能なIso-peptide結合に置換する部位の候補の提示が可能になり、従来の作製法よりも安価にかつ大量に薬剤を精製する可能性を検討する事で、口腔がん治療において、より安価に薬物療法を受けることができる可能性を示した。さらに、現在、行っているリコンビナントタンパク質の精製品質の向上を行う事で、将来的な臨床応用の可能性を示した。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] COMT(カテコールO-メチル基転移酵素)-新規阻害剤の複合体の構造解 Opicaponeは基質(SAM)、生成物(SAH)とも安定な複合体を形成する2022

    • 著者名/発表者名
      武部 克希、桑田(楠瀬) 隆夫、鈴木 守、高宮 知子、鵜澤 成一、飯島 洋
    • 学会等名
      第142回日本薬学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヤマブシタケ由来RNase He1 のグアノシン複合体のX線結晶構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      小林 弘子、寒川 剛、武部 克希、元吉 尚美、板垣 正、鵜澤 成一、鈴木 守
    • 学会等名
      第142回日本薬学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 賦活化化合物によるCOMTの生成物阻害の解除機構:結晶構造解析による検討2022

    • 著者名/発表者名
      飯島 洋、武部 克希、桑田(楠瀬) 隆生、鈴木 守、髙宮 知子、鵜澤 成一
    • 学会等名
      第142回日本薬学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GATA6は口腔扁平上皮癌細胞の上皮間葉転換(EMT)に関与している2021

    • 著者名/発表者名
      高山峻、森田祥弘、西元彩乃、西村遵也、武部克希、今井智章、鵜澤成一
    • 学会等名
      第66回口腔外科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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