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2020 年度 実績報告書

異種ナノ材料の集積を可能とするナノ界面接合抗体のボトムアップデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 18K14059
研究機関大阪大学

研究代表者

二井手 哲平  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (20802705)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード抗体工学 / 計算科学
研究実績の概要

本年度は主に、材料認識抗体とナノ材料間のドッキングシミュレーション時における拘束距離の検討と自己組織化材料認識ペプチドの抗体相補性決定領域への移植に取り組んだ。
・材料認識抗体とナノ材料間のドッキングシミュレーション時における拘束距離の検討
昨年度までに、材料認識抗体の発現量と安定性を克服するための計算機支援によるタンパク質設計に取り組んできた。そのなかで、計算機により界面設計されたタンパク質のうち90%以上が結合機能を示さないタンパク質であり、これら結合モデルにはアラニンやグリシンなど側鎖構造の小さなアミノ酸が結合界面に多く存在することが分かった。そこで本年度は、ドッキングシミュレーション時に材料-タンパク質間の束縛距離を1から20オングストロームの範囲で変化させることで、水素結合や静電的相互作用を結合界面に設計できる最適な束縛距離を探索することに焦点を当てて研究を実施した。拘束距離を検討した結果、10オングストローム程度の拘束距離でのシミュレーションで結合エネルギーの低い良いモデルが生成できることが分かった。この結果は、計算機による材料認識抗体設計において有効な設定指針となる。
・ 自己組織化材料認識ペプチドの抗体相補性決定領域への移植
昨年度ファージ提示法により取得したペプチド分子をラクダ抗体重鎖可変領域の相補性決定領域へ移植し、大腸菌での発現を試みた。その結果、相補性決定領域3 (CDR3)へ移植した抗体で可溶性画分への発現が確認できた。本抗体はペプチド単独と比べて結合機能の低下が見られたが、抗体へのペプチド移植により結合機能を付与することができた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] ノースカロライナ大学チャペルヒル校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ノースカロライナ大学チャペルヒル校
  • [雑誌論文] Association behavior and control of the quality of cancer therapeutic bispecific diabodies expressed in Escherichia coli2020

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Hikaru、Onodera-Sugano Tomoko、Sugiyama Aruto、Tanaka Yoshikazu、Hattori Takamitsu、Niide Teppei、Ogata Hiromi、Asano Ryutaro、Kumagai Izumi、Umetsu Mitsuo
    • 雑誌名

      Biochemical Engineering Journal

      巻: 160 ページ: 107636~107636

    • DOI

      10.1016/j.bej.2020.107636

    • 査読あり
  • [学会発表] 免疫細胞の活性機能調節を目指したin silicoタンパク質設計2021

    • 著者名/発表者名
      二井手 哲平、スィーカー デイビッド、 クールマン ブライアン
    • 学会等名
      化学工学会第86年会

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公開日: 2021-12-27  

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