免疫グロブリン糖鎖の構造・機能の解明とその抗体工学的応用

免疫球蛋白糖链结构和功能的阐明及其在抗体工程中的应用

• 批准号: 05771951
• 负责人: 加藤 晃一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05771951/
• 关键词: 免疫グロブリン; O-結合型糖鎖; ヒンジ領域; レクチン; 核磁気共鳴法; プロテアーゼ消化; 糖鎖工学

マウスIgG2bを主たる題材として用い、糖鎖の構造と機能に関する解析を行い以下の知見を得た。1.シアル酸と結合する性質をもつMaackia amurensis種子由来のレクチンを用いてアフィニテフィー・カラムを作製し、IgG2bをH鎖の糖鎖構成が異なる3種類の分子種を分離することに成功した。2.ペプチドマップ、アミノ酸分析、質量分析、単糖分析によって、IgG2bのヒンジ領域のThr-221Aに、GalNAc、GaL、および2つのNeuGcからなる○-結合型糖鎖が結合していることを明らかにした。3.アミノ酸タイプ別に主鎖カルボニル炭素を^<13>C標識したIgG2bを用いて、^<13>C NMR解析を行った結果、この糖鎖は、ヒンジ領域の中の柔軟な部分の局所構造に影響を与えており、プロテアーゼの攻撃からヒンジ領域を保護していることを明らかにした。4.○-結合型糖鎖が片法のH鎖にのみ結合したIgG2b分子は、プロテアーゼ消化によってFab/cフラグメント(1つのFabがFcと連結されているフラグメント)を生じることが明らかとなり、免疫グロブリン製剤の臨床応用上、重要な基礎データを提供するものと期待される。5.C_H1ドメインを除去することによって、IgG2aにもヒンジ領域にも、一部、○-結合型糖鎖を導入することが可能であることが明らかとなった。このことは、IgGのヒンジ領域への○-結合型糖鎖の付加は、アミノ酸配列のみならず、蛋白質の高次構造によっても規定されていることを意味する。

我们以小鼠IgG2b为主要研究对象，分析了糖链的结构和功能，得到了以下发现。 1. 我们使用来自山槐种子的具有与唾液酸结合特性的凝集素制作了亲和柱，并成功分离了具有不同H链糖链组成的三种类型的IgG2b分子。 2.肽图、氨基酸分析、质谱和单糖分析表明，由GalNAc、Gal和两个NeuGc组成的○连接糖链与IgG2b铰链区的Thr-221A结合。 3.对于每种氨基酸类型，使用其主链羰基碳标记有^ 13 C的IgG2b进行^ 13 C NMR分析，结果发现该糖链在其柔性部分具有局部结构。研究表明，该蛋白质影响铰链区并保护铰链区免受蛋白酶攻击。 4.据推测，仅1条H链上结合有○键的糖链的IgG2b分子在用蛋白酶消化时会产生Fab/c片段(1条Fab与Fc结合的片段)。该研究将为球蛋白制剂的临床应用提供重要的基础数据。 5. 很明显，通过去除 C_H1 结构域，可以将 ○ 连接的糖链部分引入 IgG2a 和铰链区。这意味着IgG铰链区添加O-连接糖链不仅由氨基酸序列决定，还由蛋白质的高级结构决定。

项目成果

H.Kim et al.: "Dynamical structure of the hinge region of immunoglobulin G as studied by ^<13>C nuclear magnetic resonance spectroscopy" J.Mol.Biol. (印刷中). (1994)

H.Kim等人：“通过13C核磁共振波谱研究的免疫球蛋白G铰链区的动态结构”J.Mol.Biol(出版中)。

K.Kato et al.: "^<13>C NMR study of the mode of interaction in solution of the B fragment of Staphylococcal protein A and the Fc fragments of mouse immunoglobulin G" FEBS Lett.328. 49-54 (1993)

K.Kato等人：“葡萄球菌蛋白A的B片段和小鼠免疫球蛋白G的Fc片段在溶液中相互作用模式的13 C NMR研究”FEBS Lett.328。

R.Mizutani et al.: "Molecular structural studies of effector functions of a mouse immunoglobulin G that lacks the entire C_H1 domain:Small angle X-ray scattering,nanosecond fluorescence depolarization,and stable isotope-aided NMR analyses" Mol.Immunol.(印刷

R. Mizutani 等人：“缺乏整个 C_H1 结构域的小鼠免疫球蛋白 G 效应子功能的分子结构研究：小角 X 射线散射、纳秒荧光去极化和稳定同位素辅助 NMR 分析”Mol.Immunol。（印刷