抗体医薬品の立体構造品質を特異的に識別する人工タンパク質プローブの分析原理

特异性鉴定抗体药物三维结构质量的人工蛋白探针分析原理

• 批准号: 21K04803
• 负责人: 渡邊 秀樹
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04803/
• 关键词: 抗体医薬品; 品質分析; 進化分子工学; 人工タンパク質; バイオセンサー

本計画では、これまで開発してきた抗体の変性構造に特異的な人工タンパク質プローブAF.2A1の変性構造認識機構をX線結晶構造解析および分子間相互作用解析によって解明し、本分析技術を高分解能の抗体医薬品高次構造分析技術として確立することを目標とする。令和4年度は、前年度までに作製した変性構造を模倣する抗体ドメインの断片化変異体単独、およびAF.2A1との複合体について結晶構造解析を進めた。結晶化スクリーニングの結果、AF.2A1複合体について単結晶の取得に成功し、高エネルギー加速器研究機構にて分解能1.7ÅでX線回折データを収集した。分子置換法によって位相決定し、AF.2A1に相当する電子密度を確認した。断片化変異体単独結晶については、変性構造の構造不均一性に伴う結晶化の困難さもあり複合体結晶に比べて結晶成長が遅れているものの、沈殿剤・緩衝液のスクリーニングに加え蒸気拡散・結晶成長の環境条件を最適化することで微結晶が得られており、構造解析に足る単結晶の取得へ向けて、さらなる条件最適化を進めている。

在这个项目中，我们将利用X射线晶体结构分析和分子间相互作用分析来阐明人工蛋白质探针AF.2A1的变性结构识别机制，该探针针对我们迄今为止开发的抗体的变性结构。目标是将这项技术确立为分析抗体药物高阶结构的技术。在 2020 财年，我们对模拟前一年创建的变性结构的单抗体结构域片段化变体以及与 AF.2A1 的复合物进行了晶体结构分析。通过结晶筛选，我们成功获得了AF.2A1复合物的单晶，并在高能加速器研究组织收集了分辨率为1.7 Å的X射线衍射数据。使用分子置换法确定相，并确认对应于AF.2A1的电子密度。对于片段化突变体的单晶，由于变性结构的结构异质性导致结晶困难，晶体生长比复合晶体延迟，但除了筛选沉淀剂和缓冲剂外，还通过优化蒸汽扩散和微晶获得了微晶。晶体生长的环境条件，并且正在进一步优化条件以获得足以进行结构分析的单晶。

项目成果

小型人工タンパク質プローブを基盤とした 抗体医薬品の高次構造品質管理技術

基于人工蛋白小探针的抗体药物高阶结构质量控制技术

• 发表时间: 2022
• 作者: 渡邊秀樹;宮房孝光;本田真也
• 通讯作者: 本田真也