抗シガトキシン抗体の特異性・高親和性創出機構の解明

阐明抗雪卡毒素抗体的特异性和高亲和力产生机制

• 批准号: 07J04697
• 负责人: 宇井 美穂子
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J04697/
• 关键词: 抗体; シガトキシン; 環状ポリエーテル; 抗原抗体相互作用; 抗原認識機構; 海洋毒素; X線結晶構造解析; 熱力学

本研究では、抗シガトキシン抗体10C9に焦点を当て、抗原である環状ポリエーテルヘの基質特異性および高親和性の創出機構を原子レベルで明らかにし、シガテラ中毒治療薬あるいは診断薬、検出試薬等の開発に向けた情報提供を行うことを目指してきた。前年度までに、X線結晶構造解析および熱力学的解析によって、シガトキシン(CTX3C)の部分構造であるCTX3C-ABCDおよびCTX3C-ABCDEに対する10C9Fabの認識機構について詳細に記述することができた。また、CTX3C-ABCDとCTX3C-ABCDEの結合能の違い、抗体へ及ぼす影響についても明らかにすることができた。本年度は、その結果を踏まえ、明らかとなった10C9Fabと抗原であるCTX3C-ABCDEとの複合体の立体構造を基盤に、抗原結合部位周辺に存在するアミノ酸にAla変異を導入し、それぞれの変異体の結合活性について表面プラズモン共鳴法による解析を行った。その結果、抗原と直接的な水素結合、あるいは水和水を介した水素結合を形成するようなアミノ酸残基よりも、抗原結合ポケットの形状相補性に大きく寄与するようなアミノ酸残基へのAla変異で大きく結合活性が低下することが明らかとなった。この結果から、10C9Fabの抗原結合ポケットの形状の厳密性と、抗原認識における形状相補性の重要性について強く示唆することができた。また、近年注目されつつある低分子創薬へ向けた熱力学的解析法の適応について10C9が持つ抗原結合ポケットをモデルに考察を行った。等温滴定型熱量測定法により、10C9とエンタルピー駆動力を伴って結合することが可能な低分子をライブラリー中からスクリーニングしたところ、正規の抗原であるCTX3Cと構造的な類似性を持った低分子骨格を抽出することに成功した。このことから、本研究は、創薬における熱力学的解析の可能性について大きな示唆を与えるものであると考えられる。

This study aims to provide information on the development of anti-C9 antibody 10C9, which focuses on antigen, cyclic molecules, matrix specificity and high affinity mechanisms. A detailed description of the structure of CTX3C and CTX3C-ABCDE related to 10C9 Fab was given in the previous year. The binding energies of CTX3C-ABCD and CTX3C-ABCDE are different from those of CTX3C-ABCDE. The binding energies of CTX 3C-ABCDE and CTX 3C-ABCDE are different from those of CTX 3C-ABCDE. This year, the results showed that the three-dimensional structure of CTX3C-ABCDE complex, the presence of different acids around the antigen-binding site, the introduction of different binding activities, the analysis of surface polarization and resonance methods were performed. As a result, antigen binding is direct, water binding is indirect, water binding is indirect, and water binding is indirect. The shape of antigen binding is complementary to that of acid residues. The binding activity is low. The results showed that the shape of 10C9 Fab antigen binding complex was dense, and the shape complementarity was important in antigen recognition. In recent years, attention has been paid to the application of thermodynamic analysis methods for low molecular weight proteins. Isothermal titration calorimetry is successful in extracting low molecular weight proteins from the CTX3C structure. This study is aimed at exploring the possibility of thermodynamic analysis.

项目成果

構造・物性解析に基づいた抗体の環状ポリエーテル系毒素 ciguatoxin 認識機構の解明

基于结构和物理性质分析阐明抗体对环状聚醚毒素雪卡毒素的识别机制

• 发表时间: 2009
• 作者: 宇井美穂子;田中良和;円谷健;藤井郁雄;井上将行;平間正博;津本浩平
• 通讯作者: 津本浩平

抗シガト・キシン抗体の分子認識機構:結晶構造と熱力学

抗志贺毒素抗体的分子识别机制：晶体结构和热力学

• 发表时间: 2007
• 作者: 宇井美穂子;田中良和;円谷健;藤井郁雄;井上将行;平間正博;津本浩平;宇井 美穂子;宇井 美穂子;宇井 美穂子
• 通讯作者: 宇井 美穂子

抗シガトシキン抗体による合成環状エーテル抗原の認識機構

抗cigatoshikin抗体对合成环醚抗原的识别机制

• 发表时间: 2008
• 作者: 宇井美穂子;田中良和;円谷健;藤井郁雄;井上将行;平間正博;津本浩平;宇井 美穂子
• 通讯作者: 宇井 美穂子

抗シガトキシン抗体10C9 Fabの構造学的・熱力学的解析

抗雪卡毒素抗体10C9 Fab的结构和热力学分析

• 发表时间: 2007
• 作者: Nagatoishi;et. al.;宇井;長門石;宇井;坂本;渡邊;宮房;宇井
• 通讯作者: 宇井

抗体による環状ポリエーテル系毒素シガトキシンの認識と識別

环状聚醚毒素雪卡毒素的抗体识别与鉴定

• 发表时间: 2009
• 期刊: 蛋白質核酸酵素 54
• 作者: 賀谷信幸;岩下真士;宇井美穂子
• 通讯作者: 宇井美穂子