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たんぱく質が変性して小さくなることを発見―抗体医薬品の安定化への貢献期待:長浜バイオ大学/産業技術総合研究所

(2023年4月24日発表)

 関西文理総合学園長浜バイオ大学と(国)産業技術総合研究所の共同研究グループは4月24日、変性して小さくなるたんぱく質を発見したと発表した。たんぱく質は変性すると大きくなるというこれまでの常識を覆すもので、抗体医薬品の安定化への成果の応用が期待されるという。

 たんぱく質は長くつながった紐状の分子が折りたたまれて立体構造を作っており、この立体構造がそれぞれのたんぱく質の働きに重要な役割を果たしている。

 変性は、加熱や酸・アルカリ処理などにより、この立体構造が崩れてたんぱく質が正常に働かなくなることで、変性では例外なく分子のサイズ(回転半径)が大きくなると考えられてきた。

 ところが、研究グループは今回、変性して小さくなるたんぱく質を発見した。免疫反応で抗原を攻撃する抗体たんぱく質は通常Y字形をしていて、その立体構造で正常に働いている。

 この抗体たんぱく質を酸に浸したところ、一般に変性に伴って大きく広がるたんぱく質が、変性により逆に小さくなることが見つかった。小さくなったのは免疫グロブリン(IgG)と呼ばれる抗体で、IgG以外の、マルチドメインたんぱく質という大型たんぱく質でも同じことが起こる可能性が示唆された。

 小さな構造に変化した理由は従来の経験則では説明できず、研究グループは「分子内凝集」と呼ぶ新しいモデルを提案している。

 抗体は長い期間保存されたり、何らかの刺激を受けたりすると、変性したり、凝集したりする。これを劣化と言うが、抗体医薬品が劣化すると効き目がなくなったり副作用を引き起こしたりすることがあるので、安定させる必要がある。今回の研究から、抗体医薬品が劣化する原因を解明し、安定させるための技術を開発することが期待されるとしている。