エイズウイルス外膜タンパクの機能消失を目的とする超分子構造体の作製に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09217249
• 研究機関: 広島県立大学
• 研究代表者: 宇田 泰三 広島県立大学, 生物資源学部, 教授 (20232837)
• 研究分担者: 一二三 恵美 広島県立大学, 生物資源学部, 助手 (90254606)
• キーワード: 超分子 / エイズ / 抗体 / ヘミン / gp41

研究概要

今年度は以下に述べる項目を研究目標として取り上げ実験を行った。1、抗gp41モノクローナル抗体のエピトープマッピング、2、抗ポルフィリンモノクローナル抗体の塩基およびアミノ酸配列の決定、3、各抗体および分子認識部品の抗原親和性の決定、4、両受け皿分子の連結、5、標記超分子の構築と免疫化学的性質。
1、については抗gp41抗体はgp41不変領域のN末側の1部をゆるく、中央部を強く認識しており、分子モデリングを行ってみると予想通りの結果となった。2、については天然型ポルフィリンであるヘミンに対するモノクローナル抗体1D3、および人工型ポルフィリンであTCPPに対するモノクローナル抗体2C12の可変領域の塩基配列を重鎖(H鎖)および軽鎖(L鎖)について行った。これらの配列については日本DNAデータバンク(DDBJ)に登録した。3、抗ヘミンモノクローナル抗体(1D3)CDRH-2の僅か17mer単独でも抗体可変領域のアミノ酸約230個が構成している高度な抗原認識部位よりも高い抗原親和性を示した事より超分子の受け皿分子Bのアミノ酸配列はこの抗体のH鎖あるいはそのCDRH-2を使用すれば良い。抗gp41抗体は軽鎖のCDR-1ペプチド(16mer)がgp41の保存領域抗原と非常に強い相互作用を持つことが判った。4、については遺伝子工学による方法と合成ペプチドによる方法の2種類を行った。前者では抗gp41抗体軽鎖(CDRL-1)と1D3抗体重鎖(CDRH-2)をスペーサーとして(-G4S-)3で連結し、scFVを構築し大腸菌で発現させた。後者ではスペーサーにGly-Proを用いた35merのペプチドNH2-(CDRL-1)-GP-(CDRH-2)-COOHがエイズ抗原およびポルフィリン分子を互いに接近して取り込む計算されたのでこの分子を一段でペプチド合成した。5、では35merペプチドを用いてCDスペクトルによりエイズ抗原及びポルフィリン抗原の両者の取り込み能を調べた。こうして製作した標記超分子のエイズ抗原分解活性を測定したところ弱酸性、反応温度60℃で数倍から10倍の反応促進作用を見出した。

研究成果

• [文献書誌] E.Hifumi, R.Kanmei, M.Ishimaru, K.Shimizu, M.Ohtaki, T.Uda: "Analysis of the antigen recognition sites for anti methamphetamine monoclonal antibodies (I)" J.Fermen.Bioeng.83. 333-340 (1997)
• [文献書誌] N.Miura, K.Ogata, G.Sakai, T.Uda, N.Yamazoe: "Detection of morphine in ppb range by using SPR (Surface Plasmon Rexonance) immunosensor." Chem. Lett.713-714 (1997)
• [文献書誌] T.Uda: "Recent development of antibody engineering and its possibility to biosensing." Chemical Sensors. 13. 133-136 (1997)
• [文献書誌] G.Sakai, T.Saiki, T.Uda, N.Miura, N.Yamazoe: "Evaluation of binding of human serum albumin (HSA) to monoclonal and polyclonal antibody by means of piezoelectric immunosensing technique." Sensors & Actuators B. 42. 89-94 (1997)
• [文献書誌] 宇田泰三、一二三恵美、西村知晃: "生体分子反応装置" 先端医療(Advanced Medicine). 4. 49-51 (1997)
• [文献書誌] 木口隆、石丸正則、一二三恵美、宇田泰三: "抗エイズウイルスモノクローナル抗体のキャラクタリゼーション(I)" 日本化学会第72春季年会予稿集. 608 (1997)
• [文献書誌] 宇田泰三、一二三恵美: "免疫親和性におけるべき乗則の存在とその意味" 平成9年度日本生物工学会予稿集. 147 (1997)
• [文献書誌] Taizo Uda, Naruhiko Kubota, Tomoaki Nishimura, Emi Hifumi: "Application of surface plasmon resonance (SPR) to immunosensing of serum samples containing anti HIV antibodies"" International Conference on Animal Cell Technology (JAACT'97). 146 (1997)