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2016 年度 実施状況報告書

病原タンパク質の除去を目指した基質・細胞内局在改変型ユビキチンリガーゼの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K07840
研究機関大阪大学

研究代表者

立松 健司  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00322743)

研究分担者 黒田 俊一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60263406)
藤井 郁雄  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70189984)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード病原タンパク質 / タンパク質分解 / ユビキチンシステム / ドラッグデリバリーシステム / 一細胞
研究実績の概要

任意の病原タンパク質をターゲティングするユビキチンリガーゼの基質認識部位として、Protein Aの抗体結合ドメインを骨格に持ち、一部のアミノ酸残基をランダマイズしたアフィボディ・ライブラリーを用いる。本年度は、昨年度構築したアフィボディ―ライブラリーをファージで発現させたが、ファージの独立クローン数が100 mlの大腸菌培養スケールにおいて、2万程度であった。6アミノ酸残基をランダマイズしたライブラリーとしては過小であり、スクリーニング対象として不適であった。今回用いたT7ファージライブラリーは、キャプシドg10タンパク質のC末端にアフィボディ・ライブラリーを融合して発現するものであるが、アフィボディ・ライブラリーがキャプシドの形成の影響を及ぼしていると考えられた。そこで、T7ファージで発現するアフィボディ・ライブラリーの構築を断念し、酵母表層提示ディスプレイでのリガンド・ライブラリーを発現し、全自動一細胞解析分取装置でリガンドをスクリーニングすることにした。
改変型ユビキチンリガーゼを搭載し、任意の細胞及び臓器を標的とするDDSナノキャリアとしては、前年度に作成したLG-BNCにリポソームを融合したvirosomeを作成することに成功した。リポソーム側にまず改変型ユビキチンリガーゼを封入し、LG-BNCと融合することにより標的部位への送達が可能となる。また、より実用的な送達システムを目指し、B型肝炎ウイルスの細胞膜融合能を担っていると考えられるエンベロープタンパク質のPreSドメインを提示するリポソームも作成した。今年度構築した送達システムにより、改変型ユビキチンリガーゼの部位特異的送達についてはある程度目途がついたといえる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

任意の標的タンパク質に結合するためのアフィボディについて、ライブラリーの独立クローン数が過小であったため、標的タンパク質結合リガンドを取得できていない。

今後の研究の推進方策

酵母表層提示ディスプレイでのリガンド・ライブラリーを発現し、全自動一細胞解析分取装置でリガンドをスクリーニングする。具体的には、以前に作成したロイシンジッパーにより並列化されたヘリックス2本からなる構造のヘリックス・ループ・ヘリックス構造のペプチドライブラリーを酵母表層で発現させる。これに標的タンパク質が結合した場合、この標的タンパク質を蛍光抗体法で検出し、リガンド発現酵母を全自動一細胞解析分取装置で回収、リガンド遺伝子をDNAシーケンシングして、リガンド配列を同定する。

次年度使用額が生じた理由

哺乳動物由来細胞を用いた改変型ユビキチンリガーゼ検証実験を計画していたが、実施できなかったため、培地の使用量が予測よりも少なかった。

次年度使用額の使用計画

本年度実施予定であった哺乳動物由来細胞を用いた改変型ユビキチンリガーゼ検証実験を次年度に実施して使用する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 能動的標的化能をもつ抗体提示型バイオナノカプセル の高効率細胞内取り込みメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      李昊,立松健司,黒田俊一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都市京都女子大学
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [学会発表] Bio-nanocapsules Displaying Various Immunoglobulins as an Active Targeting-based Drug Delivery System2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tatematsu and Shun’ichi Kuroda
    • 学会等名
      The 20th ISIR International Symposium
    • 発表場所
      Knowledge Capital Congrès Convention Center, Grand Front Osaka, Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 様々な抗体を提示可能なバイオナノカプセルによる能動的標的化DDS ナノキャリアの開発2016

    • 著者名/発表者名
      立松 健司, 李 昊, 飯嶋 益巳, 黒田 俊一
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山市富山国際会議場
    • 年月日
      2016-09-28 – 2016-09-30
  • [備考] Bio-missile

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/smb/BioMissile.html

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公開日: 2018-01-16  

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