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

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。

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。