Proposal of guidelines for antibody designing by physicochemical control of association state of membrane protein

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膜蛋白質の多くは細胞表面上に存在しており，細胞内外の連絡手段として様々な多役割を担っており，様々な疾患治療のターゲットとして注目されている。また，抗体は脊椎動物が広く持つ天然分子であり，分子認識を高い親和性と特異性で達成できる機能を持つ。本研究では，最終的には標的蛋白質に対する抗体を治療薬として利用するにあたり，その合理的な設計指針を提案することを目指している。そのために，本年では抗体と膜蛋白質の相互作用の性質を各種物理化学的手法を用いて分子レベルで精査することに注力した。研究ターゲットの一つ，細胞接着因子LI-cadherinについて，以前より扱っていた抗体を含む6種類の抗体について，水素－重水素交換質量分析法(HDX-MS)を用いた結合部位の特定と表面プラズモン共鳴法(SPR)を用いた相互作用の速度論的解析を通じて，抗体のLI-cadherin認識の物理化学的性質を明らかにした。また，結合部位とLI-cadherin二量体界面を比較し，各抗体が持つLI-cadherinの二量体化・細胞接着に対する制御能を推察した。もう一つのターゲットであるT細胞活性化因子OX40については，臨床試験段階にある6種類の抗体を用いた相互作用解析をSPRや等温滴定型カロリメトリ(ITC)などの複数の物理化学的手法を用いて行った。SPR解析において，チップ表面上に抗体を抗体を固定化し，OX40を流路に流す場合と，抗体と抗原を逆にして解析する場合で，相互作用パラメータ，特に解離速度定数（koff）が変化する場合があることが判明し，抗原の集合状態によって抗体の抗原結合能が変化することを示唆している可能性がある。