医薬価値に優れた人工蛋白質の創製とその薬物治療の最適化・システムへの展開

具有优异药用价值的人工蛋白质的创造、药物治疗的优化以及系统的开发

• 批准号: 04J08476
• 负责人: 向 洋平
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J08476/
• 关键词: ファージ表面提示法; mutein; TNF(腫瘍壊死因子); X線結晶構造解析; 抗体ライブラリ; ペプチドライブラリ; Bioconjugation; 一本鎖抗体(scFv)

蛋白質による疾病治療は、がんに対する抗体療法、ウィルス感染に対するサイトカイン療法の世界的な進展に伴って、更なる蛋白質製剤の開発への期待が加速度的に増している。これまでに私は、蛋白性医薬品による疾病治療(蛋白療法)の最適化を目指し、独自のファージ表面提示法(phage display system)を駆使することで、医薬価値に優れた様々な機能性蛋白質を創製してきた。本年度はこれらファージ表面提示法を多種類の蛋白質へ展開するために、抗体ライブラリ・ペプチドライブラリを用いた検討を行った。抗体ライブラリに関しては、既存のライブラリよりも質の高い抗体ライブラリ作製法の確立をはじめ、各種ファージ抗体ライブラリに関する基礎情報の集積を行い(Biol Pharm Bull 2006、Pharmazie in press)、現存するファージ表面提示法をさらにステップアップ可能な方法論を提唱した。ペプチドライブラリに関しては、従来までターゲットとの結合親和性を有するペプチドを単離するのみにとどまっていたファージペプチドライブラリの応用範囲をさらに拡大し、細胞内へと侵入する機能を有するペプチド(Protein transduction domain ; PTD)の創製へと応用可能なファージペプチドライブラリを駆使した新規PTDのスクリーニング法を考案した(Biol Pharm Bull in press、Blochem Biophys Res Commun 2006)。さらには一方で、昨年度から引き続き、これまで我々が開発した、機能性治療用サイトカインであるLys欠損TNF変異体;KO(Nat.Biotechnol 2003)とそのレセプターとの複合体を作製し、そのX線結晶構造解析を行っている。現状では、これらのX線データを2.9A分解能にて収集することに成功しており、その構造精密化のステップへと進んでいる。さらには様々な機能を有する(レセプター選択性を有する、活性増強変異体など)変異体単独の構造解析も行っており、現在複数の変異体(レセプター選択性を有するアゴニスト、あるいは結合するが活性を示さないアンタゴニストなど)の結晶構造を得ている。このような構造情報の集積は、今まで私が作製してきた変異体の「機能」と「構造」の連関を解明するものであり、例えば今後の医薬品として有用なターゲットに対する高い特異性を有した低分子アンタゴニストなどの設計も可能とするであろう。本方法論は、将来的に、疾患関連蛋白質に対する効果的治療法の確立における基盤技術となることを期待している。

Protein therapy for disease, antibody therapy for infection, and worldwide advances in protein therapy are accompanied by an increase in the expected acceleration in the development of protein inhibitors. The aim of this study is to optimize the use of protein-based medical products for the treatment of diseases (protein therapy), and to create functional proteins by means of a unique phage display system. This year, the protein content of different kinds of proteins was discussed. The establishment of antibody classification methods, the aggregation of basic information related to various types of antibody classification methods (Biol Pharm Bull 2006, Pharmazie in press), and the possible methodology for the development of existing antibody classification methods are presented. The binding affinity of the protein is very high, and the binding affinity of the protein is very high.(Protein transduction domain ; PTD) may be used to create new PTD methods (Biol Pharm Bull in press, Blochem Biophys Res Commun 2006). In the past, we have developed a functional therapeutic system for the treatment of TNF deficiency. KO(Nat. Biotechnol 2003) has developed an X-ray crystallographic analysis of the complex. The current situation is that the X-ray data of the two sides can be decomposed into 2.9A, and the structure of the two sides can be refined. The crystal structure of the heterogenous single crystal structure is analyzed, and the crystal structure of the heterogenous single crystal structure is obtained. The aggregation of structural information is now controlled by a variety of "functional" and "structural" linkages. For example, future medical products have high specificity, low molecular weight, and design possibilities. This methodology is expected to provide a basis for the establishment of therapeutic methods for future disease-related proteins.

项目成果

A novel method for construction of gene fragment library to searching epitopes

一种构建基因片段库寻找表位的新方法

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biochem. Biophys. Res. Commun. 346
• 作者: Nishikawa M;Hashida M;Kawamura et al.
• 通讯作者: Kawamura et al.

Effective accumulation of poly(vinylpyrrolidone-co-vinyl laurate) into the spleen.

聚（乙烯基吡咯烷酮-共-月桂酸乙烯酯）有效积累到脾脏中。

• 发表时间: 2004
• 期刊: J Biomed Mater Res A. 70(2)
• 作者: Yoshioka Y;Tsutsumi Y;Mukai Y;Shibata H;Okamoto T;Kaneda Y;Tsunoda S;Kamada H;Koizunri K;Yamamoto Y;Mu Y;Kodaira H;Sato-Kamada K;Nakagawa S;Mayumi T.
• 通讯作者: Mayumi T.

Optimization of anti-tumor necrosis factor-α single chain Fv displayed on phages for creation of functional antibodies.

优化噬菌体上展示的抗肿瘤坏死因子-α 单链 Fv，用于创建功能性抗体。

• 期刊: Pharmazie (in press)
• 作者: Mukai Y;Okamoto T;Kawamura M;Shibata H;Sugita T;Imai S;Abe Y;Nagano K;Nomura T;Kamada H;Tsutsumi Y;Mayumi T;Nakagawa S;Tsunoda S.
• 通讯作者: Tsunoda S.