超高性能抗体結合・精製素子の創製

• 研究課題/領域番号: 25630370
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 上田 宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (60232758)
• 連携研究者: 松山 有紀 学術振興会RPD/神戸大学, 大学院工学研究科, 特命助教 (30571088)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: antibody / purification / affinity / avidity / immunoassay / 融合タンパク質 / 抗体 / 結合タンパク / 酵素 / リンカーペプチド / 抗体結合タンパク質 / アビディティー / リンカー工学 / 抗体工学 / 免疫測定 / 結合速度 / 解離速度 / 蛍光プローブ

研究成果の概要

二つの抗体結合タンパク質Protein A D domain (PA)とProtein G C1 (PG)を異なる長さのリンカー(DDAKK)nで結合した新規抗体結合タンパク質PAxnPG (n=0,2,4,6)を作製し，FabとFcそれぞれに対する結合能をBiolayer Interferometry法に基づくバイオセンサーを用いて評価した。この結果求められた平衡結合定数は，Fabではn=4, Fcではn=6で最大となり，これらはそれぞれの二つの結合部位間距離に対応すると考えられた。また得られた結合能は，PA, PG単独よりも数十倍高いものであり，抗体検出試薬としての有用性も示された。

研究成果

• [雑誌論文] Optimal fusion of antibody binding domains resulted in higher affinity and wider specificity (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Dong*, T. Kojima*, H. Ohashi and H. Ueda *equal contributions
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 巻: 印刷中 号: 5 ページ: 504-509
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.03.014
  • NAID: 110010017114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A signal-on fluorosensor based on quench-release principle for sensitive detection of antibiotic rapamycin (2015)
  • 著者名/発表者名: H.J. Jeong, S. Itayama and H. Ueda
  • 雑誌名: Biosensors 巻: 5 号: 2 ページ: 131-140
  • DOI: 10.3390/bios5020131
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Open flower fluoroimmunoassay: a general method to make fluorescent protein-based immunosensor probes (2015)
  • 著者名/発表者名: C.I. Chung, R. Makino, J. Dong and H. Ueda
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 87 号: 6 ページ: 3513-3519
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b00088
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] イムノアッセイを目的とした融合タンパク質試薬の設計と生産プロセスの最適化 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, Y. Tomozoe, K. Nagai, K. Matsuba, M. Mitsumori, Y. Hiraishi, T. Matsumura, H. Ueda and N. Kamiya
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 41 ページ: 38-42
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simultaneous retention of thermostability and specific activity in chimeric human alkaline phosphatases (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Sasajima, Y. Kohama, M. Kojima-Misaizu, N. Kurokawa, Y. Hara, J. Dong, M. Ihara and H. Ueda
  • 雑誌名: Mol. Biotechnol. 巻: 56 号: 10 ページ: 953-961
  • DOI: 10.1007/s12033-014-9774-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] From Fluorescence Polarization to Quenchbody : Recent Progress in Fluorescent Reagentless Biosensors Based on Antibody and Other Binding Proteins (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ueda and J.H. Dong
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta - Proteins and Proteomics 巻: 1844 号: 11 ページ: 1951-1959
  • DOI: 10.1016/j.bbapap.2014.06.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultra Q-bodies : quench-based antibody probes that utilize dye-dye interactions with enhanced antigen-dependent fluorescence (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Abe, H.J. Jeong, D. Arakawa, J.H. Dong, H. Ohashi, R. Kaigome, F. Saiki, K. Yamane, H. Takagi and H.Ueda
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 4640-4640
  • DOI: 10.1038/srep04640
  • NAID: 120006582319
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 免疫反応を測れる 光る抗体 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 宏
  • 雑誌名: 現代化学 巻: 518 ページ: 32-36
• [雑誌論文] Improved protein-protein interaction assay FlimPIA by the entrapment of luciferase conformation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Ohmuro-Matsuyama, Yuko Hara, and Hiroshi Ueda
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 2013-2018
  • DOI: 10.1021/ac403065v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Open-sandwich immunoassay for sensitive and broad-range detection of a shellfish toxin gonyautoxin (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hara, J.H. Dong, and H. Ueda
  • 雑誌名: Anal. Chim. Acta. 巻: 793 ページ: 107-113
  • DOI: 10.1016/j.aca.2013.07.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein-based Open Sandwich Immuno-PCR for Sensitive Detection of Small Biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hasan, J. Dong, Y. Hara, Y. Morizane, F. Shibasaki and H. Ueda
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 29 号: 9 ページ: 871-876
  • DOI: 10.2116/analsci.29.871
  • NAID: 10031196097
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] 新規蛍光免疫測定素子（Q-body）による各種分子の迅速・簡便な検出法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部 亮二，大橋 広行，上田 宏
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 31 ページ: 2153-2157
• [学会発表] 複数結合ドメインの最適配置による高性能抗体結合素子の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 児島智樹，大橋広行，阿部亮二，董 金華，上田 宏
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-27
• [学会発表] 抗体結合プローブを用いた蛍光免疫センサーの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 董 金華，児島智樹，大橋広行，阿部亮二，上田 宏
  • 学会等名: 第14回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-06-25
• [学会発表] ドメインの最適配置による高性能抗体結合素子の構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 児島 智樹, 大橋 広行, 阿部 亮二, 董 金華，上田 宏
  • 学会等名: 第14回蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 抗原結合により光る蛍光標識抗体断片Quenchbody (Q-body)の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 宏，阿部 亮二，ジョンヒジン，荒川 大，山根 亨介，高木 広明，芳坂 貴弘
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
  • 招待講演
• [学会発表] 発光酵素の反応分割による迅速高感度な相互作用検出系の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田 宏
  • 学会等名: 日本生物工学会第65回大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] 複数結合ドメインの最適配置による高性能抗体結合素子の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 児島 智樹, 大橋 広行, 阿部 亮二, ○上田 宏
  • 学会等名: 日本生物工学会第65回大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] 複数結合ドメインの最適配置による高性能抗体結合素子の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 児島 智樹, 大橋 広行, 阿部 亮二, 上田 宏
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] 免疫測定法 基礎から先端まで (2014)
  • 著者名/発表者名: 生物化学的測定研究会，小林典裕，上田 宏，三宅司郎，荒川秀俊編
  • 総ページ数: 335
  • 出版者: 講談社
• [備考] 東京工業大学 資源化学研究所 プロセスシステム工学部門 上田研究室
  • URL: http://www.ueda.res.titech.ac.jp
• [備考] 研究業績
  • URL: http://www.ueda.res.titech.ac.jp/pubs/pubs.html