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2010 年度 実績報告書

ナノ世界のインターフェイス構築へのタンパク質工学的デザイン学

研究課題

研究課題/領域番号 22226013
研究機関東北大学

研究代表者

熊谷 泉  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10161689)

研究分担者 梅津 光央  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70333846)
浅野 竜太郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80323103)
田中 良和  北海道大学, 創成科学共同研究機構, 特任助教 (20374225)
真壁 幸樹  自然科学研究機構, 岡崎統合バイオサイエンスセンター, 助教 (20508072)
キーワード分子認識 / ナノバイオ / 蛋白質 / バイオテクノロジー
研究概要

1.がん免疫療法へ向けたがん細胞・リンパ球表面特異的抗体断片の人工選択操作による取得
がん細胞とリンパ球を接合するインターフェイス分子の構成要素として、がん細胞とリンパ球表面に特異的な抗体断片を人工選択系により取得する研究を行った。がん細胞に関しては、リンパ球へ結合する抗体断片と融合した際に高親和な機能を発現するフォーマット改良を試みた結果、細胞傷害性を向上させることに成功した。
2.ペプチド移植と分子進化成熟操作による材料高親和性抗体の作製
ペプチド移植と分子進化工学を組み合わせた抗体取得法を利用して、有機・無機ナノ材料に高親和な抗体断片の取得を行った。その際に、粒子径や表面状態などを変化させて選択操作を行ったところ、特定の結晶面に特異的な抗体断片を取得することができた。
3.取得抗体断片の構造・機能解析
(1)細胞表面特異的抗体断片:可溶化断片のみから成るEGFRと抗EGFR抗体のFab断片とでの共結晶の作製を行うための蛋白質調製系を確立できた。また、二重特異性フォーマットにおける結合特性を表面プラズモン共鳴と等温滴定カロリーメータで行ったところ、フォーマットの変化は抗原結合特性に影響を与えないことが分かった。
(2)ナノ工学材料特異的抗体断片:酸化亜鉛結合性抗体の同位体標識を行った。その結果、NMR測定に十分な濃度を調製することに成功した。そして、NMRを用いて1H-13C二次元NMRを測定したところ、構造解析に十分な分解能を得ることができた。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Application of the Fc fusion format to generate tag-free bi-specific diabodies2010

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Asano
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 277 ページ: 477-487

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly enhanced cytotoxicity of a dimeric bispecific diabody, the hEx3 tetrabody2010

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Asano
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 285 ページ: 20844-20849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Target cell-restricted apoptosis induction by 528scFv-TRAIL fusion protein specific for human EGFR and expressed in Escherichia coli2010

    • 著者名/発表者名
      Adel Badran
    • 雑誌名

      International Journal of Oncology

      巻: 36 ページ: 1229-1234

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct immobilization of gold-binding antibody fragments for immunosensor applications2010

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ibii
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 82 ページ: 4229-4235

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycosylation pattern of humanized IgG-like bispecific antibody produced by recombinant CHO cells2010

    • 著者名/発表者名
      Wook-Dong Kim
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 85 ページ: 535-542

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel anti-Tn single-chain Fv-Fc fusion proteins derived from immunized phage library and antibody Fc domain2010

    • 著者名/発表者名
      Tsuguo Kubota
    • 雑誌名

      Anticancer Research

      巻: 30 ページ: 3397-3405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integration of PEGylation and refolding for renaturation of recombinant proteins from insoluble aggregates produced in bacteria--application to a single-chain Fv fragment2010

    • 著者名/発表者名
      Izumi Kumagai
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 109 ページ: 447-452

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High affinity anti-inorganic material antibody generation by integrating graft and evolution technologies : potential of antibodies as biointerface molecules2010

    • 著者名/発表者名
      Takamitsu Hattori
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 285 ページ: 7784-7793

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein-protein interactions and selection : generation of molecule-binding proteins on the basis of tertiary structural information2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umetsu
    • 雑誌名

      FEBS Journal

      巻: 277 ページ: 2006-2014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct and selective immobilization of proteins by means of an inorganic material-binding peptide : discussion on functionalization in the elongation to material-binding peptide2010

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Yokoo
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 114 ページ: 480-486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of asparagine residues to the stabilization of a proteinaceous antigen-antibody complex, HyHEL-10-hen egg white lysozyme2010

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yokota
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry

      巻: 285 ページ: 7686-7696

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contribution of the fiexible loop region to the function of Staphylococcal enterotoxin B (SEB)2010

    • 著者名/発表者名
      Saeko Yanaka
    • 雑誌名

      Protein Engineering, Design and Selection

      巻: 23 ページ: 415-421

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature and salt concentration alter base-sequence selectivity of a duplex DNA-binding protein2010

    • 著者名/発表者名
      Satoru Nagatoishi
    • 雑誌名

      Molecular BioSystems

      巻: 6 ページ: 98-101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimalist design of water-soluble cross-beta architecture2010

    • 著者名/発表者名
      Matthew Biancalana
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences U.S.A.

      巻: 107 ページ: 3469-3474

    • 査読あり
  • [雑誌論文] βシートの構造構築機構2010

    • 著者名/発表者名
      真壁幸樹
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 50 ページ: 126-127

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ材料も抗原?ポリマー・金属表面構造を識別できる抗体分子2010

    • 著者名/発表者名
      熊谷泉
    • 雑誌名

      月刊「化学」

      巻: 65 ページ: 66-67

  • [雑誌論文] 材料ナノ表面を抗原とする抗体-ナノ世界の糊として-2010

    • 著者名/発表者名
      梅津光央
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 68 ページ: 39-43

  • [学会発表] 次世代抗体医薬開発のフロンティア2010

    • 著者名/発表者名
      熊谷泉
    • 学会等名
      第313回CBI学会研究講演会
    • 発表場所
      東京(依頼講演)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] CAnIGET法を用いた無機ナノ結晶面を識別できる抗体断片の作製2010

    • 著者名/発表者名
      梅津光央
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-09
  • [学会発表] ピンポイント化学接合が可能なタンパク質工学的抗体デザイン2010

    • 著者名/発表者名
      熊谷泉
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 低分子抗体の多機能化を目指したピンポイント化学接合デザイン2010

    • 著者名/発表者名
      植田朝美
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] ピンポイント化学接合をデザインした二重特異性分子抗体2010

    • 著者名/発表者名
      真田英明
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 構造フォーマットの変換による低分子二重特異性抗体の最適化2010

    • 著者名/発表者名
      浅野竜太郎
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] IgG様二重特異性抗体の構造改変と変異導入による高機能化2010

    • 著者名/発表者名
      下村一平
    • 学会等名
      BMB2010第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] EGFRを標的としたdiabody型二重特異性抗体のドメイン組換えによる高機能化2010

    • 著者名/発表者名
      浅野竜太郎
    • 学会等名
      第62回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2010-10-25
  • [学会発表] Highly enhanced cyotoxicity of a dimeric bispecific diabody, the humanized EGFR x CD3 tetrabody2010

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Asano
    • 学会等名
      PEGS Summit Europe 2010
    • 発表場所
      Hannover, Germany
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] タンパク質工学的発想のピンポイント化学接合デザイン:低分子多価抗体を例に2010

    • 著者名/発表者名
      植田朝美
    • 学会等名
      第4回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] 無機結晶面を識別する抗体の建設的な作り方2010

    • 著者名/発表者名
      梅津光央
    • 学会等名
      第4回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] EGFRを標的としたdiabody型二重特異性抗体のドメイン組換えによる高機能化2010

    • 著者名/発表者名
      浅野竜太郎
    • 学会等名
      第69回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-24
  • [産業財産権] ヒト型化抗EGFR抗体リジン置換可変領域断片及びその利用2010

    • 発明者名
      熊谷泉, 中西猛, 真田英明, 浅野竜太郎, 梅津光央
    • 権利者名
      国立大学法人東北大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-180693号
    • 出願年月日
      2010-08-12

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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