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ハブ咬傷治療薬開発を目指した筋壊死因子標的型高親和性Fabの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K15249
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関崇城大学

研究代表者

中村 仁美  崇城大学, 薬学部, 講師 (60510691)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードFab / 安定性 / 結合親和性 / フレームワーク領域 / ハブ咬傷 / アミノ酸出現頻度 / 抗体 / 荷電アミノ酸 / 親和性
研究開始時の研究の概要

迅速かつ適切な血清療法が可能となった現在ではハブに咬まれて死亡する例は稀になっているものの、治療に用いる抗血清は筋壊死抑制効果が低いために、運動障害などの後遺症が問題となっている。ハブ毒に含まれるBPIIという蛋白質が筋壊死因子であることは知られているが、筋壊死を誘導するメカニズムは未だ明らかになっておらず、このことが有効な筋壊死阻害薬開発の妨げとなっている。我々は、この問題を解決するための新たなアプローチとして、BPIIを標的とする抗体フラグメント(Fab)の作製を行っており、本研究ではこのFabの有用性を高めるために、BPIIに対する結合親和性を向上させることを目指している。

研究成果の概要

毒蛇ハブ咬傷被害における筋壊死症状は後遺症の原因になることから、抗血清よりも筋壊死抑制効果が高い治療薬が求められている。そのニーズに応えるべく、本研究課題は、ハブ毒筋壊死因子BPIIに結合する抗体フラグメントFabに着目し、筋壊死誘導メカニズム解明のためのツールとしての有用性を高めることを目的とした。安定性および結合親和性を改善する変異部位の検討を重ねた結果、H鎖可変部に導入したI11L変異は結合親和性を、T84L変異は安定性を高めることが明らかとなり、改良型抗BPII Fabの作製に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BPIIの筋壊死誘導メカニズムが明らかになっていないことが、筋壊死抑制効果の高い治療薬開発の妨げとなってきた。本研究課題で改良型抗BPII Fabを作製したことで、これとBPIIの複合体の構造解析を行い、BPIIの筋壊死誘導に関する詳細な構造情報を得ることが可能となった。この情報は、BPIIの筋壊死誘導メカニズムの解明につながると同時に、構造情報を基にした創薬にも応用可能である。これらが、ハブ咬傷被害の後遺症によるQOL低下の防止につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Stabilization of adalimumab Fab through the introduction of disulfide bonds between the variable and constant domains2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Moeka、Senda Miki、Nakamura Hitomi、Oda-Ueda Naoko、Ueda Tadashi、Senda Toshiya、Ohkuri Takatoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 700 ページ: 149592-149592

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149592

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhancing thermal stability in the CH2 domain to suppress aggregation through the introduction of simultaneous disulfide bonds in Pichia pastoris2023

    • 著者名/発表者名
      Oyama Kosuke、Nakakido Makoto、Ohkuri Takatoshi、Nakamura Hitomi、Tsumoto Kouhei、Ueda Tadashi
    • 雑誌名

      Protein Science

      巻: 32 号: 12

    • DOI

      10.1002/pro.4831

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of thermostability for seven Phe to Ala and six Pro to Gly mutants in the Fab constant region of adalimumab2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Moeka、Nakamura Hitomi、Oda-Ueda Naoko、Ohkuri Takatoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 174 号: 4 ページ: 345-353

    • DOI

      10.1093/jb/mvad047

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of an intermolecular disulfide bond introduced into the first loop of CH1 domain of Adalimumab Fab on thermal stability and antigen-binding activity2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa M、Nakamura H、Oda-Ueda N、Ueda T、Ohkuri T
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 172 号: 1 ページ: 49-56

    • DOI

      10.1093/jb/mvac040

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 蛋白質工学的手法による抗体フラグメントFabの高機能化に関する基盤研究2023

    • 著者名/発表者名
      中村仁美
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト型抗体Fab安定化のための新規分子間SS結合導入部位の探索2023

    • 著者名/発表者名
      中村仁美、吉川萌香、上田直子、植田正、大栗誉敏
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬品アダリムマブFabにおけるVH-CH1及びVL-CLドメイン間へのSS結合の導入による安定化2023

    • 著者名/発表者名
      吉川萌香、中村仁美、上田直子、植田正、大栗誉敏
    • 学会等名
      第40回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬品アダリムマブFabにおけるCH1-CL分子間及びV-Cドメイン間への SS結合導入による熱安定性への影響2023

    • 著者名/発表者名
      吉川萌香、中村仁美、上田直子、植田正、大栗誉敏
    • 学会等名
      第45回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 抗体医薬アダリムマブFabの可変-定常ドメイン間へのSS結合導入による熱安定性の上昇2023

    • 著者名/発表者名
      吉川萌香、中村仁美、上田直子、植田正、大栗誉敏
    • 学会等名
      第23回日本蛋白質科学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] セルトリズマブFab可変領域へのアミノ酸変異導入による安定化2023

    • 著者名/発表者名
      中村仁美、坂本里帆、古川怜奈、吉川萌香、上田直子、大栗誉敏
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗体医薬アダリムマブFabの定常領域における7種のPhe→Ala変異体及びPhe-Pro配列上の6種のPro→Gly変異体の熱安定性解析2022

    • 著者名/発表者名
      吉川萌香、中村仁美、上田直子、植田正、大栗誉敏
    • 学会等名
      第22回日本蛋白質科学科年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 研究業績データベース

    • URL

      http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp?resId=S000164

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 生化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ph.sojo-u.ac.jp/~nakamura/homepage/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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