ポイント
- 免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）を発光反応の触媒とする天然ルシフェリンの改変体を開発
- ＩｇＧの構造に応じて発光色を変化させることに成功
- 変性度を迅速・簡便に判定できるため、抗体の品質管理への応用に期待
産業技術総合研究所 健康医工学研究部門 西原 諒 主任研究員、木原 良樹 テクニカルスタッフ（研究当時）、栗田 僚二 研究部門付は、慶應義塾大学 理工学部 システムデザイン工学科 山本 詠士 准教授、同 大学院理工学研究科 平野 秀典 特任准教授と共同で、治療や診断などに広く使用される抗体である免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）と反応し、ＩｇＧの構造に応じて発光色を変える発光基質（ルシフェリン）を開発しました。
抗体は、生体内においてウイルスや細菌を認識し、排除する役割を担っており、診断薬や治療薬としても広く利用されています。しかし、抗体は製造・保存・使用の各過程で環境の影響を受けやすく、変性すると本来の機能が失われてしまいます。
本研究では、抗体の一種であるＩｇＧがルシフェリンの発光反応を触媒する「擬似ルシフェラーゼ活性」を持つことを初めて発見しました。また、それを利用したＩｇＧの変性検出技術を開発しました。この新規に設計、合成したルシフェリンの発光波長はＩｇＧの構造に応じて変化するため、これを測定することでＩｇＧの変性度を簡便かつ定量的に評価できます。本手法は従来の蛍光分析法よりも高い感度を持ち、開発したルシフェリンを混合するだけで３分以内に測定が完了するため、ＩｇＧに関連した抗体医薬品の品質管理や診断薬開発への貢献が期待できます。
なお、この技術の詳細は、２０２５年４月３０日に「Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」に掲載されます。
本研究開発は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「細胞の動的高次構造体」課題名：発光反応場を構成するペプチドプローブ開発（ＪＰＭＪＰＲ２０ＥＢ）（２０２０～２０２４年度）、非膜性構造体内部における分子挙動の階層統合的理解（ＪＰＭＪＰＲ２２ＥＥ）（２０２２～２０２５年度）、日本学術振興会（ＪＳＰＳ） 科学研究費助成事業 「若手研究」（２２Ｋ１４８０２）（２０２０～２０２４年度）、「基盤研究Ｂ」（２２Ｈ０２１１４）（２０２２～２０２４年度）による支援を受けています。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（９９１ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Discovery of Pseudo-Luciferase Activity in Immunoglobulin G (IgG) and its Application to the Detection of IgG Denaturation”
- ＤＯＩ：10.1021/acs.analchem.5c00646
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