| 研究課題/領域番号 |
21J20063
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
青木 啓輔 京都大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 鏡像スクリーニング / VHH抗体 / 鏡像タンパク質 / 免疫原性 / タンパク質化学合成 / 医薬品探索 |
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| 研究実績の概要 |
研究代表者は、免疫原性を低減させた新たなタンパク質製剤の創製を目指し、VHH抗体の鏡像分子「鏡像VHH抗体」の開発を進めている。本年度は、前年度までに見出した、疾患に関連する標的タンパク質に対して特異的に結合する鏡像VHH抗体の化学合成ルートの構築に取り組んだ。また、鏡像VHH抗体取得に向けたスクリーニングに利用するための新たな標的として、化学合成例のない200アミノ酸残基程度からなる標的タンパク質の化学合成に取り組んだ。
前年度までに2種類のVHH抗体の化学合成ルートを確立していたが、今回見出した候補配列は中間体フラグメントの溶解性が低くHPLC精製が困難であることが判明した。そこで精製法の検討を行うとともに合成ルートの見直しと溶解性向上タグの付加を行い、必要量を取得可能な合成経路を確立した。取得した鏡像VHH抗体の適切なフォールディング条件を見出し、天然型の標的タンパク質に対して特異的に結合することを明らかにした。また、鏡像VHH抗体をマウスに免疫した時に産生される抗体量を測定し、鏡像VHH抗体が天然型のVHH抗体と比較して免疫原性が低いことを実証した。
また、別の標的タンパク質に結合親和性を示す鏡像VHH抗体の化学合成の確立に向けた検討を行った。上述の鏡像VHH抗体の化学合成で得られた知見を活用することで、溶解性等の問題をクリアし、容易に大量供給可能な合成ルートを確立した。
さらに、化学合成の報告がない標的タンパク質の合成ルートの構築に着手した。ペプチドフラグメントの化学合成法とフラグメント連結経路の検討を行うとともに、溶解性向上タグをシステイン残基に選択的に導入することで、全長配列を構築した。その後、活性型タンパク質取得に向けたフォールディング操作を行い、組換えタンパク質と立体構造および受容体結合活性が同等であることを確認した。
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| 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
疾患に関連する標的タンパク質に対して特異的に結合する鏡像VHH抗体を同定することができ、鏡像VHH抗体のコンセプトを実証できた。また、配列の異なる複数の鏡像VHH抗体について、比較的容易に十分量を取得する化学合成経路を確立できた。新たな標的に対して作用する鏡像VHH抗体取得に向けて、化学合成例のない標的タンパク質の化学合成に取り組み、活性型タンパク質を取得することができた。これらのことから順調に進展できていると判断している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度に確立した新たな疾患関連タンパク質の化学合成経路を基に、スクリーニングに利用するための標識を施した鏡像タンパク質の化学合成を実施する。CDスペクトル測定に加えて、標的タンパク質に結合することが知られているペプチドの鏡像体との相互作用を表面プラズモン共鳴法等によって評価し、鏡像タンパク質が所望の構造及び機能を有していることを実証する。続いて、これまでに確立した探索プラットフォームを用いることで、標的に対して特異的に結合する鏡像VHH抗体の取得を目指す。良好なヒットの取得に成功した場合は、鏡像VHH抗体の親和性向上や体内動態改善のための分子設計に取り組む。
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