工業用動物細胞における組換えタンパク質の動態の可視化と細胞内膜輸送機構の解明

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抗体医薬品の需要は伸びており、更なる生産性の向上が求められる。細胞内の抗体分泌過程が律速であると指摘されてきたが、改変された工業用動物細胞内の抗体分泌過程に関する知見は不足しており、科学的根拠に基づく高生産株の構築を行う必要があると考えられる。本研究は組換え細胞における分泌過程の基盤的解析を行って問題・律速を明らかにし、生産性を向上させるための知見を得ることを目的とする。細胞内における抗体の分泌を直接観察するために蛍光タンパク質標識した抗体を生産する細胞を作製し、昨年度までに複数のクローンを取得した。今年度はまずこれらクローンを使用した分泌解析を推進した。フラスコレベルで浮遊培養を行ったところ、生産性が大きく異なるクローンを複数取得できていると明らかになった。蛍光タンパク質標識により抗体の局在を顕微鏡で直接解析することが可能であり、通常の抗体と同様に分泌されていることを確認した。また生産性と抗体の分泌過程には明確な関連性がないと示唆された。次に細胞が培地中の抗体を取り込むことで生産量が減少する可能性を考え、逆行性輸送の解析を行った。生細胞で抗体が取り込まれる様子を直接とらえることはできなかったが、通常の蛍光顕微鏡観察により細胞が抗体を取り込み、その後分解している可能性が示唆された。抗体が取り込まれる経路の特定も試みたが、取り込み抗体量はごく微量であるとわかり、取り込み抑制により生産量を改善するのは困難と考えられた。最後に抗体分泌過程の解析を難発現性抗体生産細胞についても適用した。その結果、抗体の重鎖と軽鎖のアセンブリに問題があると判明し、また抗体の種類、生産量に関わらず律速は共通して小胞体にあると推定された。以上、蛍光タンパク質標識を行った抗体を初めて使用して、不明点が多かった工業用動物細胞の細胞内分泌過程に関する重要な知見を収集した。