静岡県立大学,愛媛大学,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和６年２月２１日

静岡県立大学
愛媛大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

たんぱく質を効率的に修飾できる酵素「ＡｃＳＥ５」を開発

～次世代バイオ医薬品の開発、たんぱく質・酵素の産業利用を加速～

ポイント

生物を構成する分子の１つであるたんぱく質は、生体内で多様な機能を発揮します。例えば抗体は、体内に侵入した病原性のウィルスや微生物などの抗原を認識し、免疫を誘導する引き金となります。また酵素は、生体内の代謝を担う重要な役割を果たしています。これらたんぱく質を、医療や産業応用につなげるための研究が世界的に進められています。たんぱく質の機能を改変することができれば、応用利用の幅が広がります。

機能改変を達成する上で、たんぱく質を修飾することは有効なアプローチの１つです。ターゲットのたんぱく質に、その他の機能性分子を連結することで、多様な機能をたんぱく質に付与することができます。たんぱく質を修飾するさまざまな方法がありますが、酵素を用いた方法は、たんぱく質の特定の部位に修飾することができ、また穏やかな条件で反応を行えることが特徴です。目的たんぱく質の変性などを抑えつつ、さまざまな化学修飾を加えることが期待できます。

静岡県立大学の中野 祥吾 准教授、伊藤 創平 准教授、千菅 太一 助教、宮田 梓 氏（博士前期課程２年）、神戸 彬光 氏（研究当時：博士前期課程２年）および愛媛大学の竹田 浩之 准教授らの研究チームは、独自のアミノ酸配列データマイニング法と祖先配列再構成法を融合した手法を用いて、たんぱく質連結酵素である祖先型ソルターゼＥ（ＡｃＳＥ５）の開発に成功しました。本酵素を用いて蛍光標識抗体を始めとする修飾抗体や、固定化酵素の作成に成功しました。本酵素は従来の酵素よりもさまざまな求核剤を反応できるという特徴を有しており、抗体修飾などに用いられる一部アルキルアミンを直接、アシル供与体と連結できることを実験的に確かめています。

今回の成果を用いて、さまざまなたんぱく質と化合物を連結した修飾たんぱく質を合成することが可能となり、次世代抗体や酵素材料の開発を加速できることが期待されます。

本成果は、２０２４年２月２０日（現地時間）に米国の科学雑誌「ＡＣＳ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ」に掲載されました。また本成果の一部について特許出願を完了しています（特願２０２３－０６６１７２）。

この研究は、日本医療研究開発機構（ＡＭＥＤ） 次世代治療・診断実現のための創薬基盤技術開発（課題番号２１ａｅ０１２１０１８）、科学技術振興機構（ＪＳＴ） さきがけ（課題番号ＪＰＭＪＰＲ２０ＡＢ）および日本学術振興会（ＪＳＰＳ） 科研費 基盤研究Ｃ（課題番号２１Ｋ０５３９５、２３Ｋ０４５１０）の支援により実施されました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Design of Ancestral Sortase E that is Applicable in Protein Biomaterial Synthesis”
ＤＯＩ：10.1021/acscatal.4c00487

＜お問い合わせ先＞

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