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2016 年度 実施状況報告書

複数の抗原を特異的に認識する抗体の抗原認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K07024
研究機関岐阜大学

研究代表者

鎌足 雄司  岐阜大学, 生命科学総合研究支援センター, 助教 (70342772)

研究分担者 織田 昌幸  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20318231)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードタンパク質 / 抗体 / 抗原認識機構 / 揺らぎ / 準安定状態 / NMR
研究実績の概要

我々は、多くの免疫学の教科書に載っている「一つの抗体は一つの抗原を認識する」という概念から外れ、「複数の抗原を特異的に認識する」ことのできる抗体G2を発見した(Kamatari et al., Protein Sci. 23, 1050-1059, 2014)。本研究は、このG2の抗原認識機構を構造生物学や生物物理的な立場から解明することである。
本年度は、G2の認識する3つめのタンパク質SEPT3の中のエピトープ配列(Pep395)を同定した。この配列は、免疫源のトリプリオン蛋白質(ChPrP)中のエピトープ(Pep18mer)とも、G2の認識するもう一つのタンパク質ATP6V1C1中のエピトープ(Pep8)とも大きく異なっていた。3つの全く異なる配列を強く認識できる抗体の報告は初めてである。また、NMRの結合実験より、フリーのG2の構造は比較的フレキシブルであり、これが複合体を作ることにより揺らぎの抑えられた一つの構造に収束することを見いだした。さらに、異なる抗原ペプチドを結合したG2の構造はそれぞれ異なることを示した。これらの情報に基づき我々は、タンパク質の構造揺らぎが、異なる3つの準安定構造を可能とし、それぞれが異なる抗原を認識しうるというモデルを提唱した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

G2の認識する3つめのエピトープ配列(Pep395)を同定し、3つの全く異なる配列を強く認識できる抗体を初めて見いだしたため。

今後の研究の推進方策

今後、下記の項目の研究を進めていく予定である。1. 抗体G2のscFvの収率の改善、2. 抗体G2と抗原の複合体の構造解析、3. 高圧NMR法を用いた広い構造空間の探索、4. NMR緩和法を用いた準安定状態の構造解析、5. タンパク質の柔軟な分子認識機構の理解。

次年度使用額が生じた理由

当該年度の必要な物品等を購入した結果、差額が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度の消耗品の購入に使用する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Evaluation of compound selectivity of aldo-keto reductases using differential scanning fluorimetry2017

    • 著者名/発表者名
      Kabir A, Endo S, Toyooka N, Fukuoka M, Kuwata K, Kamatari YO.
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 161 ページ: 215-222

    • DOI

      10.1093/jb/mvw063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instability of C154Y variant of aldo-keto reductase 1C32016

    • 著者名/発表者名
      S. Endo, S. Takada, R. P. Honda, K. Muller, J. H. Weishaupt, P. M. Andersen, A. C. Ludolph, Y. O. Kamatari, T. Matsunaga, K. Kuwata, O. El-Kabbani, A. Ikari
    • 雑誌名

      Chem Biol Interact

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.cbi.2016.12.018

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of ligand binding on the stability of aldo-keto reductases: Implications for stabilizer or destabilizer chaperones2016

    • 著者名/発表者名
      Kabir A, Honda RP, Kamatari YO, Endo S, Fukuoka M, Kuwata K
    • 雑誌名

      Protein Sci

      巻: 25 ページ: 2132-2141

    • DOI

      10.1002/pro.3036

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] タンパク質の構造揺らぎと分子進化2017

    • 著者名/発表者名
      鎌足雄司
    • 学会等名
      第6回岐阜構造生物学・医学・論理的創薬研究会シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2017-03-14
  • [学会発表] 複数の抗原を特異的に認識する抗体G2の抗原結合のよる構造及び揺らぎの変化2017

    • 著者名/発表者名
      鎌足雄司, 臼井大樹, Nuruddin Mahmud, 猪島康雄, 石黒直隆, 織田昌幸
    • 学会等名
      平成28年度生物物理学会中部支部講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] 複数のエピトープを認識するG2の1本鎖抗体の構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      臼井大樹, 鎌足雄司, 稲葉理美, 織田昌幸
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] Identification of the third epitope recognized by multispecific antibody G22016

    • 著者名/発表者名
      Md. Nuruddin Mahmud, Yasuo Inoshima, Naotaka Ishiguro, Yuji O. Kamatari
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] 示差走査型蛍光定量法を用いたアルドケト還元酵素の化合物選択性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      アウロンゴゼブ コビル, 遠藤 智史, 豊岡 尚樹, 福岡 万佑子, 桑田 一夫, 鎌足 雄司
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] アルカン合成酵素のNMRと分子動力学シミュレーションによるダイナミクス解析2016

    • 著者名/発表者名
      末松佑麿,鎌足雄司,林勇樹,新井宗仁
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
  • [学会発表] 複数の抗原を特異的に認識する抗体G2の抗原結合のよる構造及び揺らぎの変化2016

    • 著者名/発表者名
      鎌足雄司, 臼井大樹,石黒直隆, 織田昌幸
    • 学会等名
      第55回NMR討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
  • [学会発表] 蛋白質の構造揺らぎと機能発現2016

    • 著者名/発表者名
      鎌足雄司
    • 学会等名
      第17回若手NMR研究会
    • 発表場所
      箱根
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] Structural and dynamical changes of multispecific antibody G2 induced by binding of different antigens2016

    • 著者名/発表者名
      D. Usui, S. Shimizu, M. Oda, N. Ishiguro, Y. O. Kamatari
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS2016)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time in vitro conversion of prion protein detected by NMR2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yamaguchi, Y. O. Kamatari, R. P. Honda, K. Kuwata
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Magnetic Resonance in Biological Systems (ICMRBS2016)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-08-21 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] アルカン合成酵素ADのNMRと分子動力学シミュレーションによるダイナミクス解析2016

    • 著者名/発表者名
      末松佑麿,鎌足雄司,林勇樹,新井宗仁
    • 学会等名
      第16回日本蛋白質科学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-06-07 – 2016-06-09
  • [学会発表] Classification of anti-prion compounds based on the binding properties to prion proteins2016

    • 著者名/発表者名
      Y. O. Kamatari, K. Kuwata
    • 学会等名
      PRION 2016 Tokyo in conjunction with Asian Pacific Prion Symposium 2016 (APPS2016)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-05-10 – 2016-05-13
    • 国際学会
  • [備考] 鎌足雄司

    • URL

      http://www1.gifu-u.ac.jp/~kamatari/

  • [備考] Yuji O Kamatari

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Yuji_Kamatari

  • [備考] 鎌足雄司

    • URL

      http://researchmap.jp/kamatari/

  • [備考] 鎌足雄司

    • URL

      https://aris2.gifu-u.ac.jp/profile/ja.l41u26.html

  • [備考] Yuji O Kamatari

    • URL

      https://independent.academia.edu/YKamatari

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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