用いられるモダリティが拡大し、抗体に代表されるバイオ医薬(注1)も大きな注目が集まっています。structure)(注2)を保つことが必要です。バイオ医薬のHOSは熱や不適切な溶液条件により劣化しやすい特徴を持ちます。バイオ医薬のHOSが劣化すると、薬効が失われるだけでなく、副作用が増強するおそれがあります。これまでの分析技術では、測定自体がバイオ医薬のHOSに影響を与えてしまう恐れがありました。transfer、窒素15直接観測と交差緩和による低感度核の感度増強法)(注4)を開発することで、抗体のHOS情報を、製剤溶液条件下で低温保存温度において、非破壊的に取得することに成功しました。様々な局面での活用が期待されます。N-CRINEPT法は高分子量タンパク質に対して広く適用できることから、中分子などが標的とする難標的タンパク質-タンパク質相互作用の立体構造解析など、バイオ医薬に限らず、様々なモダリティへの展開が期待されます。研究開発のポイント困難であった低温保存条件でのバイオ医薬の高次構造評価を、独自のNMR技術開発により可能にした。バイオ医薬の代表格、抗体について、製剤保存条件における非破壊的なHOS情報の取得に成功した。バイオ医薬の高機能化を含む、創薬研究への幅広い貢献が期待される。研究概要バイオ医薬の躍進に伴い、その薬効および安全性をHOSに基づいて評価することが求められています。溶液組成や測定温度の制約を受けることなく、抗体などの高分子量バイオ医薬のHOS情報を取得する技術はこれまで確立されていませんでした。鳥澤拓也博士のグループは、東京大学と産総研が保持するNMR測定技術を高度化し、高分子量条件においてNMR信号の生成効率を最大化する工夫を施すことで、感度・情報量を大幅に改善する窒素核観測CRINEPT法(以下、N-CRINEPT法)を開発しました。N-CRINEPT法により、HOS情報の網羅性がされるだけでなく、安価な安定同位体標識のみを施すことで、完全な非破壊性が実現されます。実際、N-CRINEPT法を、医薬品として使用されているものとほぼ同一の抗体分子(配列相同性が99%以上;以下、抗体医薬アナログ)に適用した結果、従来のNMR測定技術(N-TROSY)では全く検出できなかった抗体医薬アナログに由来するシグナルを、2つの異なる製剤組成下(皮下注および静脈注)、保存温度4°Cで捉えることに初めて成功しました(図1)。N-CRINEPT法により、糖鎖末端のガラクトースの有無というわずかな変化に対しても、HOSの不均一性を定量的に検出することにも成功しました(図2)。バイオ医薬の管理を必要とする様々な局面や、高機能化を目指す研究開発における活用が期待されます。モダリティを活用する現在の創薬に、広く貢献するものです。本手法を用いることで、例えば、容易に発現できない大きなトランスポータータンパク質とその機能を阻害する中分子の相互作用を解析し、中分子の結合部位を明らかにして最適化に役立てるといった研究が可能となります。製剤溶液組成における保存温度(4°C)での抗体医薬アナログのN-CRINEPT測定(左:黒スペクトル)従来法であるN-TROSY法による測定、抗体由来のシグナルを観測することがまったくできていない。(右:青スペクトル)新たに開発した、N-CRINEPT法による測定、期待されるシグナルの80%以上を分離して観測できている。シグナル位置の違いは抗体のHOSの違いを反映する。抗体のN型糖鎖末端のガラクトース(黄色丸)の不均一性が、N-CRINEPTのシグナルの非対称性として表れている(赤シグナル)。脱ガラクトース、ガラクトース完全付加サンプルのシグナルと比較することで、不均一に混ざり合ったサンプル中の各成分の存在割合が定量できた。Chemistryに掲載されました。注釈(注1)バイオ医薬タンパク質などの生体高分子を材料として製造された医薬品。古くはインスリンなどが知られているが、最近では、特に抗体を用いたバイオ医薬の開発が盛んになっている。structure)αヘリックスなどの2次構造や3次元立体構造などタンパク質の高次の構造を特徴づける概念。水溶液に溶けたタンパク質などを、強力な磁場の中におくことで生じる「原子の共鳴現象」を観測することで、溶液中のタンパク質などの分子の構造や運動性の性質を原子レベルで調べることができる分光法。さまざまな分野で活用されている。(注4)N-CRINEPT法NMR観測技術の一つで、アミド窒素の直接観測と、交差緩和による低感度核の感度増強を行う新たな実験スキームにより、分子量15万を超えるタンパク質のアミド基の観測を、重水素化を行うことなく可能にしたNMR測定方法。N-CRINEPT法では感度の高いアミド水素核から感度の低いアミド窒素核へ、交差緩和法を用いて磁化を移動し、感度を増大させている。交差緩和による磁化の移動は、分子量が大きくなるほど速くなるという特性があるため、抗体などの高分子量タンパク質のNMRシグナルの観測が可能になった。Reserved.本ウェブサイトは、提供するサービス向上のため、クッキー(Cookie)を使用しております。このバナーを閉じる、または継続して閲覧することで、クッキーの使用に同意いただいたものとさせていただきます。詳細につきましては、プライバシーポリシーをご覧ください。