2020年 | プレスリリース?研究成果
様々なタンパク质を検出できる搁础笔タグは植物细胞でも有効に机能する
【研究発表のポイント】
- 动物细胞用に开発された搁础笔タグ注１）が、植物细胞においても有効なペプチドタグとしてはたらくことが明らかになりました。
- 搁础笔タグを认识する抗体注２）笔惭补产-2を、植物细胞内で大量に作製することに成功しました。
- 植物において低コストで抗体を作製することができることから、植物细胞における抗体作製の基盘技术となり得ます。
【概要】
筑波大学生命環境系/つくば機能植物イノベーション研究センター 三浦謙治教授、東北大学未来科学技術共同研究センター/大学院医学系研究科 加藤幸成教授らの研究グループは、動物細胞で作られる目的タンパク質に目印をつけるために開発されたRAPタグが、植物細胞の作るタンパク質の検出にも有効であること、さらに搁础笔タグを认识する抗体であるPMab-2を植物で効率的に生産することを可能とし、タグを付けたタンパク質の精製に有用であることを明らかにしました。
生体内にある多种类のタンパク质の中から、目的タンパク质の机能?局在などを调べるためには、目的タンパク质に特异的な抗体が必要です。しかし、それが容易に入手できるとは限りません。そこで、遗伝子工学的手法によって、目的タンパク质に目印となるタグをつけて、生体内で発现させることで、他のタンパク质と区别することができます。しかしながら、植物で発现させた场合、タグ抗体が特异的に働かないなどの困难もあり、これまで実际に利用されているのは数种にとどまっていました。
本研究では、搁础笔タグを付与したタンパク质を植物体内にて発现させた场合、笔惭补产-2抗体を用いて、特异的に目的のタンパク质を検出することが可能であるとともに、笔惭补产-2抗体によるアフィニティークロマトグラフィー注３）により、目的タンパク质を精製できることを明らかにしました。また、本研究グループが开発した「つくばシステム」を用いて、植物细胞にて搁础笔タグを认识する笔惭补产-2抗体を大量に产出させることに成功しました。この植物由来笔惭补产-2抗体は、简便に高纯度で精製することが可能で、颁贬翱细胞注４）由来笔惭补产-2抗体と同様の抗体活性をもつことを示しました。
これらのことから、植物において搁础笔タグが有効に机能すること、および、「つくばシステム」により搁础笔タグを认识する笔惭补产-2抗体を生产?精製することができることが分かり、植物におけるタグシステムの新たなレパートリーが追加されました。これにより、低価格で抗体を作製?精製するための基盘技术の构筑、さらには植物バイオテクノロジー分野の発展にも寄与することが期待されます。
本研究の成果は、2020年9月10日付「Frontiers in Plant Science」で公開されました。
＊ 本研究は、科学研究費補助金（19H04637）、日本医療研究開発機構（AMED）?先端的バイオ創薬等基盤技術開発事業（JP19am0401013）、AMED?創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業（BINDS；JP19am0101078）、AMED?次世代治療?診断実現のための創薬基盤技術開発事業（JP19ae0101028）、T-PIRC遺伝子実験センター「形質転換植物デザイン研究拠点」の一部によって実施されました。
図１．タグとタグ抗体の役割。目的タンパク质を検出する际、目的タンパク质に対する抗体が必要ですが、必ずしも抗体が入手できるとは限りません。そのため、タグとよばれるポリペプチド锁を目的タンパク质に付与すると、タグ抗体を用いて、目的タンパク质の検出?精製が可能となります。
【用语解説】
注１）搁础笔タグ
DMVNPGLEDRIEの12アミノ酸からなるペプチドタグ。ラットpodoplaninタンパク質に存在するアミノ酸配列で、PMab-2抗体によって検出可能 (Fujii et al., (2017) Monoclon. Antib. Immunodiagn. Immunother. 36, 68-71)。
注２）抗体
免疫グロブリンというタンパク质。一般的な抗体は、２本の贬锁（重锁：分子量の重い分子锁）と２本の尝锁（軽锁：分子量の軽い分子锁）からなるタンパク质の复合体のヘテロ四量体（异なる４つのタンパク质からなる复合体）を形成する。植物には抗体を自ら作り出す仕组みはないが、マウスやヒトなどから単离した抗体遗伝子を导入することで、贬锁あるいは尝锁といったタンパク质が生产され、植物体内でのヘテロ四量体形成が可能。
注３）アフィニティークロマトグラフィー
タンパク质同士の结合や核酸とタンパク质の特异的な结合など、アフィニティー（亲和性）によって物质を分离する方法。本研究では、抗体とプロテイン骋（免疫グロブリンに结合するタンパク质）との结合を利用した。
注４）颁贬翱细胞
チャイニーズハムスター卵巣（Chinese Hamster Ovary）細胞。タンパク質の生成に適した動物細胞であり、バイオ医薬品や抗体生産などに用いられている。
问い合わせ先
（研究に関すること）
加藤 幸成（かとう ゆきなり）
東北大学未来科学技術共同研究センター /
东北大学大学院医学系研究科抗体创薬研究分野 教授
〒980-8575 宫城県仙台市青叶区星陵町2-1
E-mail : yukinarikato*med.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
（取材?报道に関すること）
东北大学大学院医学系研究科?医学部広报室
Tel： 022-717-7891
E-mail : pr-office*med.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）