Site-specific lipidation of antibodies for immunoliposome-like anti-cancer drugs

免疫脂质体样抗癌药物抗体的位点特异性脂质化

• 批准号: 19K15369
• 负责人: 高原 茉莉
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kitakyushu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K15369/
• 关键词: 両親媒性ペプチド; イムノリポソーム; 抗体; 脂質修飾; 微生物由来トランスグルタミナーゼ; リポソーム

本研究においては、高い薬物搭載量のリポソーム及び標的特異性に優れた抗体の利点を最大限に生かした、抗体を係留したリポソーム (イムノリポソーム) 開発に向けて、微生物由来トランスグルタミナーゼ (MTG) を介した部位特異的に脂質化抗体を合成することである。MTGとは、特定のグルタミン (Q) およびリジン (K) 側鎖間の架橋反応を触媒する酵素である。本年度は、MTG反応を介して抗体へ修飾可能な脂質ペプチド基質の設計を行なった。具体的には、リポソームの係留部位として飽和脂肪酸 (Cn)が、ポリエチレングリコール (PEG) リンカーを介してMTG基質配列に付与された、脂質化ペプチド基質 (Cn-PEG-RHK) を設計した。このRHK基質配列は、塩基性アミノ酸R及びHと隣接することでMTGが認識可能なリジン (K) となり、RHK配列の親水性と飽和脂肪酸の疎水性により両親媒性を示す。さらに昨年度まで用いた脂質化ペプチド基質 (Cn-G3S-RHK) のG3SリンカーをPEGと変更することで抗体とのMTG反応効率の向上を狙った。抗体用の脂質化ペプチド基質は、乳がん細胞に過剰発現したHer受容体と相互作用するHer2抗体をモデルとしてMTG反応条件の最適化を行なった。抗体はまず脱糖鎖酵素PNGaseFによりMTGが認識可能なグルタミン (Q) を露出させた後、脂質化ペプチド (Cn-PEG-RHKもしくはCn-G3S-RHK) を過剰量添加してMTG反応を行なったところ、Cn-PEG-RHKを添加した場合は抗体への脂質化ペプチドラベルが示唆された。

在这项研究中，我们旨在通过微生物转谷氨酰胺酶（MTG）合成位点特异性脂质的抗体，以开发抗体螺旋型脂质体（免疫脂质体），从而最大程度地提高了高药物负荷脂质体和具有优异靶标特异性的抗体的优势。 MTG是一种酶，可催化特异性谷氨酰胺（Q）和赖氨酸（K）侧链之间的交联反应。今年，我们设计了脂质肽底物，可以通过MTG反应将其修改为抗体。具体而言，设计了脂质的肽底物（CN-PEG-RHK），其中通过聚乙烯乙二醇（PEG）接头将饱和脂肪酸（CN）分配给MTG底物序列，作为脂质体的链球菌位点。该RHK底物序列是碱性氨基酸R和H的侧面，导致赖氨酸（K）允许识别MTG，并且由于RHK序列的亲水性和饱和脂肪酸的疏水性而表现出两亲性。此外，目的是通过更改脂质肽底物的G3S接头（CN-G3S-RHK），直到去年去年peg来提高MTG反应与抗体的效率。使用HER2抗体与在乳腺癌细胞中过表达的受体相互作用的MTG反应条件优化了用于抗体的脂质化肽底物。首先将抗体暴露于谷氨酰胺（Q）中，该抗体可以由Deglycemia链酶PNGASEF识别，然后添加过量的脂质肽（CN-PEG-RHK或CN-G3S-RHK），以添加以进行MTG反应。当添加CN-PEG-RHK时，抗体标记表明该抗体用脂质肽标记。

项目成果

酵素反応による部位特異的なタンパク質ジアシル化法の開発

利用酶反应开发位点特异性蛋白质二酰化方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 高原 茉莉;若林 里衣;南畑 孝介;後藤 雅宏;神谷 典穂
• 通讯作者: 神谷 典穂

Extending the Half-Life of a Protein in Vivo by Enzymatic Labeling with Amphiphilic Lipopeptides

通过两亲性脂肽酶标记延长体内蛋白质的半衰期

• DOI: 10.1021/acs.bioconjchem.1c00027
• 发表时间: 2021
• 期刊: Bioconjugate Chemistry
• 影响因子: 4.7
• 作者: Mari Takahara ; Shinichi Mochizuki ; Rie Wakabayashi ; Kosuke Minamihata ; Masahiro Goto ; Kazuo Sakurai ; Noriho Kamiya
• 通讯作者: Noriho Kamiya

翻訳後修飾酵素を用いたタンパク質の人工脂質修飾プロセス

使用翻译后修饰酶对蛋白质进行人工脂质修饰的过程

• 发表时间: 2020
• 作者: 高原 茉莉;若林 里衣;後藤 雅宏;神谷 典穂
• 通讯作者: 神谷 典穂

両親媒性リポペプチドを用いた酵素反応による脂質化タンパク質合成

使用两亲性脂肽通过酶促反应合成脂质化蛋白质

• 发表时间: 2020
• 作者: 高原 茉莉;若林 里衣;後藤 雅宏;神谷 典穂
• 通讯作者: 神谷 典穂

Peptide Amphiphiles for Site-Specific Protein-Drug Conjugates

用于位点特异性蛋白质药物缀合物的肽两亲物

• 发表时间: 2019
• 作者: Tenki Miura;Noriho Kamiya and Mari Takahara
• 通讯作者: Noriho Kamiya and Mari Takahara