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2019 年度 実績報告書

機能性一本鎖抗体の創製と終末糖化産物による疾患メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H04105
研究機関熊本大学

研究代表者

森岡 弘志  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (20230097)

研究分担者 竹内 正義  金沢医科大学, 総合医学研究所, 教授 (20154982)
小橋川 敬博  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 准教授 (90455600)
佐藤 卓史  熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70555755)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード一本鎖抗体 / 終末糖化産物 / プロテオーム解析 / バイオマーカー / 糖尿病性腎症
研究実績の概要

生体内タンパク質の糖化反応により生成される終末糖化産物(AGEs)は、加齢や高血糖状態の持続により蓄積され、AGEs受容体の一種であるRAGE(Receptor for AGEs)に結合し、糖尿病合併症などの生活習慣病に強く関与すると提唱されている。
本研究では、AGEs構造を特異的に識別する一本鎖抗体にβグルカン認識タンパク質を結合させた新規機能性融合タンパク質を創製し、それを用いてヒト血中に存在するAGEs修飾タンパク質の選択的な分離・濃縮、さらには質量分析法によるプロテオーム解析を行い、AGEs関連疾患の診断・予防に有用なバイオマーカーの探索を進めた。
当初の計画では、標的とするAGEsは、GA-pyridine(GAP)、カルボキシメチルリジン(CML)、toxic AGE(TAGE)の3種類を考えていたが、TAGEの化学構造の決定が極めて困難であったこと、ならびに、抗原結合性の高いCML特異的一本鎖抗体の調製量が少なかったことから、平成30年度に興味深いデータが得られたGAP特異的一本鎖抗体をもとに作製した機能性融合抗体を用いた研究を重点的に進めた。
GAP特異的な機能性融合タンパク質を用いて濃縮された血中タンパク質試料について、質量分析法によるプロテオーム解析を進めたところ、炎症性疾患マーカーであるC反応性タンパク質(CRP)のGAP修飾体(GAP-CRP)が同定され、さらにGAP-CRPの血中濃度が腎機能低下の早期予測マーカーとなる可能性が見出された。今後、さらなる解析を進め、腎臓疾患の早期診断に有効なバイオマーカーの探索とその臨床応用を目指す。
一方、GAPとRAGEとの分子間相互作用の物理化学的解析が進展しており、今後はAGEs-RAGE系により引き起こされる疾患発症・進展メカニズムの解明を目指した研究を進める。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019

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 2件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Convenient method of producing cyclic single-chain Fv antibodies by split-intein-mediated protein ligation and chaperone co-expression2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Chenjiang、Kobashigawa Yoshihiro、Yamauchi Soichiro、Fukuda Natsuki、Sato Takashi、Masuda Takeshi、Ohtsuki Sumio、Morioka Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 168 ページ: -

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclization of Single-Chain Fv Antibodies Markedly Suppressed Their Characteristic Aggregation Mediated by Inter-Chain VH-VL Interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Soichiro、Kobashigawa Yoshihiro、Fukuda Natsuki、Teramoto Manaka、Toyota Yuya、Liu Chenjiang、Ikeguchi Yuka、Sato Takashi、Sato Yuko、Kimura Hiroshi、Masuda Takeshi、Ohtsuki Sumio、Noi Kentaro、Ogura Teru、Morioka Hiroshi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 ページ: 2620~2620

    • DOI

      10.3390/molecules24142620

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of single-chain Fv antibodies in the cytoplasm of Escherichia coli by simplified and systematic chaperone optimization2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Chenjiang、Kobashigawa Yoshihiro、Yamauchi Soichiro、Toyota Yuya、Teramoto Manaka、Ikeguchi Yuka、Fukuda Natsuki、Sato Takashi、Sato Yuko、Kimura Hiroshi、Morioka Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 166 ページ: 455~462

    • DOI

      10.1093/jb/mvz059

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic inhibition of cell-to-cell HIV-1 infection by combinations of single chain variable fragments and fusion inhibitors2019

    • 著者名/発表者名
      Alam Mohammad Mamun、Kuwata Takeo、Tanaka Kazuki、Alam Muntasir、Takahama Shokichi、Shimura Kazuya、Matsuoka Masao、Fukuda Natsuki、Morioka Hiroshi、Tamamura Hirokazu、Matsushita Shuzo
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 20 ページ: 100687~100687

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2019.100687

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 一本鎖抗体の効率的試料調製法に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      劉 宸江,豊田湧也,福田夏希,佐藤卓史,小橋川敬博,森岡弘志
    • 学会等名
      平成30年度日本生化学会九州支部例会
  • [学会発表] 環状一本鎖抗体を実用化する2019

    • 著者名/発表者名
      森岡弘志,山内聡一郎,福田夏希,寺本真香,劉 宸江,豊田湧也,池口友佳,佐藤卓史,小橋川敬博
    • 学会等名
      第22回生命化学研究会
  • [学会発表] 環状一本鎖抗体の創製とその凝集安定性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      山内聡一郎,豊田湧也,寺本真香,福田夏希,佐藤卓史,小橋川敬博,野井健太郎,小椋 光,森岡弘志
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
  • [学会発表] 一本鎖抗体の効率的な調製手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      劉 宸江,豊田湧也,福田夏希,佐藤卓史,小橋川敬博,森岡弘志
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
  • [学会発表] 分子シャペロンおよび細胞内インテイン反応を介した環状一本鎖抗体調製システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      劉 宸江,豊田湧也,福田夏希,佐藤卓史,小橋川敬博,森岡弘志
    • 学会等名
      第19回次世代創薬研究者養成塾
  • [学会発表] 前処理不要で非特異的吸着がない汎用性の高い免疫沈降システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      胡 艶萍,佐藤卓史,山内聡一郎,福田夏希,小橋川敬博,堀内正隆,増田 豪,大槻純男,森岡弘志
    • 学会等名
      第19回次世代創薬研究者養成塾
  • [学会発表] 機能性一本鎖抗体を用いた血中AGE修飾タンパク質の解析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      福田夏希,佐藤卓史,北崎雅也,胡 艶萍,小橋川敬博,坂本優季,鬼木健太郎,猿渡淳二,森岡弘志
    • 学会等名
      第59回日本臨床化学会年次学術集会
  • [学会発表] 実用化を目指した新規低分子抗体2019

    • 著者名/発表者名
      森岡弘志
    • 学会等名
      BioJAPAN 2019
  • [学会発表] ダイオキシン誘導体を識別する一本鎖抗体の抗原認識機構に関する分子動力学法による解析2019

    • 著者名/発表者名
      岡崎 匡,山内聡一郎,劉 宸江,大原隼也,福田夏希,佐藤卓史,小橋川敬博,森岡弘志
    • 学会等名
      第36回日本薬学会九州支部大会
  • [産業財産権] 環状一本鎖抗体2019

    • 発明者名
      森岡 弘志,小橋川 敬博,佐藤 卓史,福田 夏希,山内 聡一郎
    • 権利者名
      森岡 弘志,小橋川 敬博,佐藤 卓史,福田 夏希,山内 聡一郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/26983
    • 外国

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公開日: 2021-01-27  

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