JP2009278927A - Antibody fragment imitating t-cell receptor and method for producing the same - Google Patents

Antibody fragment imitating t-cell receptor and method for producing the same Download PDF

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泉 熊谷
Mitsuhisa Umetsu
光央 梅津
Hideki Watanabe
秀樹 渡邊
Takamasa Ueno
貴将 上野
Chihiro Motozono
千尋 本園
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means or the like for quantitatively and sequentially analyzing what kinds of presentation action, CTL response and the like are exhibited on an infected cell by an antigen presenting a peptide derived from an HIV virus or the like, and understanding an HIV infection-controlling mechanism of the CTL. <P>SOLUTION: The peptide includes an antibody variable region having an amino acid sequence of each CDR region of TCR in each corresponding CDR region. Each kind of the antibodies includes the polypeptide as a constituent component, and has the antigen-recognizing ability similar to the TCR. The method for producing them, the probe for a complex of the HLA and a target antigen peptide, and the detection means or the detection reagent are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、断片化された抗原由来のペプチドと主要組織適合性抗原複合体 (MHC)分子との複合体(pMHC)に対してTCR様の結合力(抗原認識能)を有する分子である、TCR様抗pHLA抗体、及びその構成成分であるポリペプチド、並びに、それらの製造方法等に関する。 The present invention is a molecule having a TCR-like binding power (antigen recognition ability) to a complex (pMHC) of a fragmented antigen-derived peptide and a major histocompatibility antigen complex (MHC) molecule. The present invention relates to a TCR-like anti-pHLA antibody, a polypeptide which is a constituent component thereof, a production method thereof, and the like.

獲得免疫の一つの応答である細胞性免疫を担うT細胞が抗原を認識して自身を活性化させるためには、抗原由来のペプチド、MHC分子、T細胞受容体 (TCR)の三者複合体の形成が重要となる。 In order for T cells responsible for cellular immunity, which is one response of acquired immunity, to recognize the antigen and activate itself, a ternary complex of antigen-derived peptide, MHC molecule, and T cell receptor (TCR) The formation of is important.

抗原由来のペプチドは、外来抗原が細胞内で断片化されたもので、MHC分子のαへリックス間に結合し、この断片化されたペプチドとMHC分子との複合体(pMHC)をTCRが認識しているものといえる。CD8+T細胞のTCRはMHC Class I分子とその結合ペプチドを認識し、CD4+T細胞のTCRはMHC Class II分子とその結合ペプチドを認識している。 An antigen-derived peptide is a fragment of a foreign antigen that is fragmented in the cell. It binds between the α-helices of the MHC molecule, and the TCR recognizes the complex of this fragmented peptide and the MHC molecule (pMHC). It can be said that. The CD8 + T cell TCR recognizes an MHC Class I molecule and its binding peptide, and the CD4 + T cell TCR recognizes an MHC Class II molecule and its binding peptide.

現在までに、X線結晶構造解析などの研究から、TCRはMHC分子と結合ペプチドに対して斜めに結合するという特性が明らかになった(非特許文献1)。また、結晶構造解析のデータの集積から、TCRの相補性決定領域3 (CDR3)と相補性決定領域1 (CDR1)の一部が主にペプチドに接触し抗原認識特異性に大きく関係し、一方でCDR1の一部と相補性決定領域2 (CDR2)はMHC分子のポケットを形成するαへリックスの認識に関っている(非特許文献2)。 To date, studies such as X-ray crystal structure analysis have revealed that TCR binds obliquely to MHC molecules and binding peptides (Non-patent Document 1). In addition, from the accumulation of data of crystal structure analysis, part of TCR complementarity determining region 3 (CDR3) and complementarity determining region 1 (CDR1) mainly contacted with the peptide and greatly related to antigen recognition specificity, Thus, a part of CDR1 and complementarity determining region 2 (CDR2) are involved in recognition of α-helix forming a pocket of MHC molecule (Non-patent Document 2).

TCRはT細胞の抗原認識に関与する受容体で、免疫反応の特性を決定する因子でもある。TCRにも形状によって、α鎖とβ鎖から構成されるαβ型と、γ鎖とδ鎖から構成されるγδ型があり、いずれもジスルフィド結合を介してヘテロ2量体を構成している。T細胞はαβ型とγδ型のどちらか一種類の受容体を発現し、細胞数で比較すると、αβ型の受容体を有するT細胞の方が圧倒的に多い。TCRを構成しているα鎖、β鎖、γ鎖、δ鎖は、可変領域と定常領域からなる分子量40,000-50,000のポリペプチドで、可変領域がイムノグロブリンフォールドを形成している細胞膜貫通分子である。しかし、膜結合型の分子としては安定であるが、可溶性分子として調製した際の安定性は低く、その調製例は極僅かしかない。TCRのCDRは全6箇所あり、幅広い抗原レパートリーに対応すべく、遺伝子再編により多様性が創出されている。また、それらのCDRループは非常に柔軟性に富み、pMHCとの接触に伴い構造変化することが報告されている(非特許文献3及び非特許文献4)。それゆえ、抗体と比較して、結合に際しての構造的束縛によるエントロピー損失が大きいため、結合力が抗体の様には高くない。 TCR is a receptor involved in T cell antigen recognition and is also a factor that determines the characteristics of immune responses. Depending on the shape of the TCR, there are an αβ type composed of an α chain and a β chain, and a γδ type composed of a γ chain and a δ chain, both of which constitute a heterodimer via a disulfide bond. T cells express one type of receptor, αβ type or γδ type, and T cells with αβ type receptors are overwhelmingly more in comparison with the number of cells. The α chain, β chain, γ chain, and δ chain that make up the TCR are polypeptides with a molecular weight of 40,000-50,000, consisting of a variable region and a constant region, and are transmembrane molecules in which the variable region forms an immunoglobulin fold. is there. However, although it is stable as a membrane-bound molecule, its stability when prepared as a soluble molecule is low, and there are very few preparation examples. TCR has 6 CDRs, and diversity has been created by gene reorganization to support a wide range of antigen repertoires. Moreover, it has been reported that those CDR loops are very flexible and undergo structural changes upon contact with pMHC (Non-patent Documents 3 and 4). Therefore, the binding force is not as high as that of an antibody because the entropy loss due to structural constraints upon binding is greater than that of an antibody.

一方、MHC分子はTCRに対して抗原由来のペプチドを提示する役割を有する。MHCとは、元より組織適合性に深く関与する膜結合型糖タンパク質をコードする遺伝子の総称である。ヒトのMHCは、ヒト白血球抗原(HLA: Human leukocyte antigen)と呼ばれる。本明細書の実施例では、ヒト由来のMHCを用いたため、以降、HLAと表記する。MHC分子はclass I分子とclass II分子と2種類に大別されるが、両者とも2本のポリペプチドが非共有結合によって会合したヘテロ2量体である。さらに、いくつかのアリル(対立遺伝子)の存在が報告されているが、MHC class I分子の構造は、class I領域にコードされている重鎖(α鎖)とβ2ミクログロブリンのヘテロ2量体である(非特許文献4)。分子の先端は、α1ドメインとα2ドメインにより溝(ポケット)が形成され、8-10残基のペプチド断片が結合する。一方で、MHC class II分子は、class II領域にそれぞれコードされたα鎖とβ鎖が、ヘテロ2量体を形成する。HLA class II分子も、先端のα1ドメインとβ1ドメインがポケットを構成し、13〜 (多くの場合〜17)残基のペプチド断片が結合する。 On the other hand, MHC molecules have a role of presenting antigen-derived peptides to TCR. MHC is a general term for genes encoding membrane-bound glycoproteins that are deeply involved in histocompatibility. Human MHC is called human leukocyte antigen (HLA). In the examples of the present specification, since human-derived MHC is used, it is hereinafter referred to as HLA. MHC molecules are roughly classified into two types, class I molecules and class II molecules, both of which are heterodimers in which two polypeptides are associated by non-covalent bonds. Furthermore, the presence of several alleles (alleles) has been reported, but the structure of the MHC class I molecule is a heterodimer of the heavy chain (α chain) encoded in the class I region and β 2 microglobulin. Body (Non-Patent Document 4). At the tip of the molecule, a groove (pocket) is formed by the α1 domain and the α2 domain, and a peptide fragment of 8-10 residues is bound. On the other hand, in the MHC class II molecule, the α chain and β chain encoded in the class II region each form a heterodimer. In the HLA class II molecule, the α1 and β1 domains at the tip constitute a pocket, and a peptide fragment of 13 to (often -17) residues binds.

獲得免疫のもう一つの応答として液性免疫がある。これは、活性化された成熟B細胞が産生した抗体分子と抗原が複合体を形成し、食細胞の標的になる他、補体系による細胞・細菌の排除も誘発される。 Another response of acquired immunity is humoral immunity. This is because the antibody molecule produced by activated mature B cells and the antigen form a complex and become a target of phagocytic cells, and also induces elimination of cells and bacteria by the complement system.

抗体分子の基本的な構造は、約220残基のアミノ酸からなる軽鎖(L鎖)と約440残基のアミノ酸からなる重鎖(H鎖)が、互いにジスルフィド結合で連結されたヘテロ2量体である。L鎖、H鎖共に可変領域と定常領域から構成され、またヒンジ領域といわれる部分で分割すると、抗原に対して結合する役割を有する抗原結合フラグメントFab (Antigen-Binding Fragment) と、結晶性フラグメントFc (Crystallizable Fragment) に分かれる。これらは、それぞれ抗体の主要な機能を担う部分であり、前者が抗原に結合する能力、後者が抗原を排除するための作用を誘引する役割を持つ。多種の抗原に対応するための多様性は、可変領域(VL・VH)によって体現され、遺伝子再編と6箇所のCDR中への突然変異が多様性の基盤となっている。現在では、遺伝子工学の発展に伴い、哺乳動物細胞、大腸菌などを用いた組み替え抗体の産生が可能となった。さらに、抗体工学の発展により低分子でより生産性の高い抗体分子、抗体の重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)のヘテロ二量体であるFv、VH及びVLをペプチドリンカーで連結したscFvなどの分子形態が考案されてきた。 The basic structure of an antibody molecule is a heterodimer in which a light chain (L chain) consisting of about 220 amino acids and a heavy chain (H chain) consisting of about 440 amino acids are linked to each other by disulfide bonds. Is the body. Anti-binding fragment Fab (Antigen-Binding Fragment), which is composed of variable and constant regions for both L and H chains, and has a role of binding to antigen when divided at the part called hinge region, and crystalline fragment Fc Divided into (Crystallizable Fragment). Each of these is a part responsible for the main function of the antibody, and the former has the role of inducing the ability to bind to the antigen and the latter inducing the action to eliminate the antigen. Diversity to deal with various antigens is manifested by variable regions (VL / VH), and gene rearrangements and mutations into six CDRs are the basis of diversity. Currently, with the development of genetic engineering, it has become possible to produce recombinant antibodies using mammalian cells, E. coli, and the like. Furthermore, the development of antibody engineering has led to the development of small and more productive antibody molecules, Fv, VH and VL, which are heterodimers of antibody heavy chain variable region (VH) and light chain variable region (VL), as peptide linkers. A molecular form such as scFv linked with a thiol has been devised.

一般にH鎖の方がL鎖に比べ結合親和力が高いとされているが、片方だけでは完全な抗体分子が本来保持していた結合力を発揮できないことが殆どである。また、それぞれの可変領域を単独で存在させた場合の安定性を比較すると、VLは単量体としても安定に存在できるのに対し、VHは不安定で多量体形成をする傾向が観察される。 In general, it is said that the binding affinity of the H chain is higher than that of the L chain, but in most cases, the binding force originally retained by the complete antibody molecule cannot be exhibited by only one side. In addition, comparing the stability when each variable region is present alone, VL can exist stably as a monomer, whereas VH tends to be unstable and tends to form multimers. .

前述したTCRの可変領域と抗体の可変領域を比較すると、それぞれの3次構造、CDRとフレームワーク領域から構成されている点、CDRの位置などの観点から見て、両者は極めて類似しているといえる。また、抗体では、重鎖可変領域が主に結合力を創出している傾向があるように、TCRもα鎖がpMHCとの結合に重要であるとの報告例がある。 Comparing the TCR variable region and the antibody variable region described above, they are very similar in terms of their tertiary structure, CDR and framework regions, and CDR location. It can be said. In addition, in the case of antibodies, there is a report that the α chain is important for binding to pMHC in TCR, as the heavy chain variable region tends to mainly create binding force.

さて、我々を取り囲む、数ある難治性疾患の中でも、ヒト免疫不全ウイルス (HIV:Human Immunodeficiency Virus)を介した後天性免疫不全症候群 (AIDS:Acquired Immuno Deficiency Syndrome)は、アフリカ諸国を中心に世界的な大流行が報告されている。主として、当該地域でのHIVウイルスに対する知識の欠落や予防対策の遅れが指摘されるが、根治が難しい原因にはHIVウイルスの感染特性やAIDS発症に際するT細胞からの傷害回避なども大きく影響している。 Among the many refractory diseases that surround us, Acquired Immuno Deficiency Syndrome (AIDS) via human immunodeficiency virus (HIV) is worldwide, mainly in African countries. A major outbreak has been reported. The lack of knowledge about HIV virus in the region and delays in preventive measures are mainly pointed out, but the cause of difficult cure is greatly affected by the infection characteristics of HIV virus and the avoidance of injury from T cells when AIDS develops. is doing.

実際、HIV由来タンパク質 nef に関して、HLA class Iの細胞表面発現を下方制御する、即ち、細胞傷害性T細胞(CTL)によるHIV感染細胞の障害を妨害する可能性が報告されており、nefタンパク質はウイルスエピトープの露出を防ぎ、より病態を進行させているものと考えられる。これまでの研究で、このnefタンパク質が有力なHIVエピトープであること、さらにHLA class Iへのnef由来ペプチドの提示動態と病態の進行状況により支配的に存在するCTL応答との関係性が示唆された。たとえば、HLA-B35というアリルに特異的なCTLでは、感染初期においてはVY8というペプチド(VPLRPMTY)を提示した抗原に最も強い応答を示す(非特許文献5)。 In fact, the HIV-derived protein nef has been reported to down-regulate cell surface expression of HLA class I, that is, it may interfere with the damage of HIV-infected cells by cytotoxic T cells (CTL). It is thought to prevent the exposure of viral epitopes and further advance the disease state. Previous studies have suggested that this nef protein is a potent HIV epitope, and that there is a relationship between the presentation dynamics of nef-derived peptides to HLA class I and the CTL response that predominates depending on the progression of the disease state. It was. For example, an allele-specific CTL HLA-B35 shows the strongest response to an antigen presenting a peptide VY8 (VPLRPMTY) in the early stage of infection (Non-patent Document 5).

以上の点から、VY8というペプチドを提示した抗原が感染細胞上でどの様な提示動態を示し、尚且つ強いCTL応答を示すのかを、定量的に、経時的に解析することは、CTLのHIV感染制御機構を理解する上で非常に重要な知見を与えると言える。 From the above points, it is possible to analyze quantitatively and temporally how the antigen presenting the peptide VY8 shows the dynamics of presentation on infected cells and also shows a strong CTL response. It can be said that it gives very important knowledge to understand the infection control mechanism.

この様なpHLA(HLAと抗原由来のペプチドとの複合体)に対するプローブとして、まず、天然に単離されたTCRを可溶性として調製した分子が考えられる。しかし、TCRは、本来、細胞膜結合型のタンパク質として存在し、さらにはT細胞表面上においてCD3抗原との複合体を形成することで、より安定化されているタンパク質である。それ故に、多くのクローンにおいて可溶性TCR分子の調製は困難を極める。これまでに、α鎖β鎖の膜貫通領域を除去し、C末端でのジスルフィド結合のみで可溶化状態を維持した例(非特許文献6)、リンカーでα鎖β鎖のドメインを連結し一本鎖TCRを構築した例 (非特許文献7)が報告されている。しかしながら、未だほとんどの可溶性TCRの調製は、依然としてその構築分子の安定性に大きな問題を抱えており、高親和性、高溶解性、高安定性を示すTCRの代替する分子の構築は、HIV研究に大きく寄与できると期待される。 As a probe for such pHLA (a complex of HLA and an antigen-derived peptide), firstly, a molecule prepared by making a naturally isolated TCR soluble is considered. However, TCR originally exists as a cell membrane-bound protein, and is further stabilized by forming a complex with CD3 antigen on the surface of T cells. Therefore, the preparation of soluble TCR molecules in many clones is extremely difficult. An example in which the transmembrane region of the α chain and β chain has been removed and the solubilized state is maintained only by the disulfide bond at the C terminus (Non-patent Document 6). An example of constructing a single chain TCR (Non-patent Document 7) has been reported. However, most soluble TCR preparations still have major problems in the stability of their construction molecules, and the construction of alternative molecules for TCRs that exhibit high affinity, high solubility, and high stability has been the subject of HIV research. It is expected to contribute greatly to

現在、一般的に用いられる抗体の作製手法は、免疫化した動物から採取した抗体産生細胞をがん細胞と融合し不死化するハイブリドーマ法、大腸菌を宿主とするバクテリオファージのコートタンパク質にヒト抗体を提示させ、ファージ抗体プールから選択を行うファージ提示法がある。さらに、ヒト染色体を導入しヒト抗体を産生することが出来るマウスが開発された様に、現在でも抗体作製には大きな関心が注がれている。しかしながら、動物を免疫する手法やファージ提示法を用いた抗体作製手法は、エピトープがランダムになってしまう為、TCRエピトープを有するといった、ある特定の部位を認識する抗体の効率的な産生には向かないといえ、新規抗体作製手法の開発が必要とされている。 Currently, generally used antibody production methods include the hybridoma method in which antibody-producing cells collected from immunized animals are fused with cancer cells and immortalized, and human antibodies are applied to bacteriophage coat proteins hosted in E. coli. There is a phage display method that displays and selects from a phage antibody pool. Furthermore, as mice that can introduce human chromosomes and produce human antibodies have been developed, there is still great interest in antibody production. However, methods for immunizing animals and antibody production methods using phage display methods are random for epitopes, and are therefore suitable for efficient production of antibodies that recognize a specific site, such as having a TCR epitope. However, there is a need to develop new antibody production methods.

特表2006−506053号公報JP 2006-506053 A Rui, S., Sara, E.S., Steve, S.G., Cole, T.T., James, M.S., Stanley, G.N. (1995) Evidence that the antigen receptors of cytotoxic T lymphocytes interact with a common recognition pattern on the H-2Kb molecule Immunity 3(5), 573-582Rui, S., Sara, ES, Steve, SG, Cole, TT, James, MS, Stanley, GN (1995) Evidence that the antigen receptors of cytotoxic T lymphocytes interact with a common recognition pattern on the H-2Kb molecule Immunity 3 (5), 573-582 Lukasz, K.C., Phillip, D.H., Bridget, C.M., Mattew, R.C., David, M.K. (2005) High-affinity, Peptide-specific T Cell Receptors can be Generated by Mutations in CDR1, CDR2, CDR3 J.Mol.Biol 346, 223-239Lukasz, KC, Phillip, DH, Bridget, CM, Mattew, RC, David, MK (2005) High-affinity, Peptide-specific T Cell Receptors can be Generated by Mutations in CDR1, CDR2, CDR3 J. Mol. Biol 346, 223-239 Benjamin, E.W., George, F.G., Jessica, R.W., John E.L., John, I.B., Bent, K.J., Van der Merwe, P.A. (1999) TCR Binding to Peptide-MHC Stabilizes a Flexible Recognition Interface Immunity 10, 357-365Benjamin, E.W., George, F.G., Jessica, R.W., John E.L., John, I.B., Bent, K.J., Van der Merwe, P.A. (1999) TCR Binding to Peptide-MHC Stabilizes a Flexible Recognition Interface Immunity 10, 357-365 Cristopher, K.G., Degano, M., Stanfield, R.L., Brunmark, A., Jackson M.R., Peterson P.A., Teyton, L., Wilson, L.A. (1996) An ab T Cell Receptor Structure at 2.5Å and Its Orientation in the TCR-MHC complex Science 274, 209-219Cristopher, KG, Degano, M., Stanfield, RL, Brunmark, A., Jackson MR, Peterson PA, Teyton, L., Wilson, LA (1996) An ab T Cell Receptor Structure at 2.5Å and Its Orientation in the TCR -MHC complex Science 274, 209-219 Ueno, T., Motozono, C., Dohki, S., Mwimanzi, P., Rauch, S., Facklar, O.T., Oka, S., Takiguchi, M. (2008) CTL-Mediated Selective Pressure Influences Dynamic Evolution and Pathogenic Functions of HIV Nef1 J.Immunol 108, 1107-1116Ueno, T., Motozono, C., Dohki, S., Mwimanzi, P., Rauch, S., Facklar, OT, Oka, S., Takiguchi, M. (2008) CTL-Mediated Selective Pressure Influences Dynamic Evolution and Pathogenic Functions of HIV Nef1 J. Immunol 108, 1107-1116 Jonathan, M.B., Meir, G., Penio, T.T., Emma, B., Malkit, S., Pieere, R., Bent, K.J. (2003) Stable, soluble T-cell receptor molecules for crystallization and therapeutics Protein Eng. 16(9), 707-711Jonathan, MB, Meir, G., Penio, TT, Emma, B., Malkit, S., Pieere, R., Bent, KJ (2003) Stable, soluble T-cell receptor molecules for crystallization and therapeutics Protein Eng. 16 (9), 707-711 Kieke, M.C., Shusta, E.V., Boder, E.T., Teyton, L., Wittrup, K.D., Kranz, D.M. (1999) Selection of functional T cell receptor mutants from a yeast surface-display library Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A 96, 5651-5656Kieke, MC, Shusta, EV, Boder, ET, Teyton, L., Wittrup, KD, Kranz, DM (1999) Selection of functional T cell receptor mutants from a yeast surface-display library Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 5651-5656

本発明は上記の課題を解決することを目的とする。即ち、本発明の主な目的は、pMHCに対してTCR様の結合力(抗原認識能)を有する分子である、TCR様抗pHLA抗体、及びその構成成分であるポリペプチドを提供し、HIVウイルス等由来のペプチドを提示した抗原が感染細胞上でどの様な提示動態及びCTL応答等を示すのかを、定量的・経時的に解析し、CTLのHIV感染制御機構を理解する為の手段等を提供することである。 The present invention aims to solve the above-described problems. That is, the main object of the present invention is to provide a TCR-like anti-pHLA antibody which is a molecule having a TCR-like binding power (antigen recognition ability) to pMHC, and a polypeptide which is a component thereof, and HIV virus Analyze quantitatively and temporally what kind of presentation kinetics and CTL response the antigen presenting the peptide derived from shows on infected cells, etc., to understand the mechanism of CTL HIV infection control Is to provide.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を進め、抗体可変領域とTCR可変領域の構造類似性に注目し、TCRのCDRを抗体分子のフレームワーク領域に移植する手法によるTCR様の結合力を有するポリペプチド分子を作製することによって、上記課題を解決し、本発明を完成させた。   The present inventor has conducted intensive research to solve the above-mentioned problems, paying attention to the structural similarity between the antibody variable region and the TCR variable region, and TCR-like binding by a technique of transplanting the CDR of the TCR into the framework region of the antibody molecule. The above problems have been solved and the present invention has been completed by producing polypeptide molecules having strength.

即ち、本発明は以下に示す各態様に係るものである。
[態様1]TCRの各CDR領域のアミノ酸配列を対応する各CDR領域内に有する抗体可変領域を含むポリペプチド。
[態様2]HLA class Iと結合したウイルスのタンパク質由来のペプチドに対して特異性を示すヒトT細胞のTCRである、態様1記載のポリペプチド。
[態様3]ウイルスのタンパク質がHIVウイルスのnefである、態様2記載のポリペプチド。
[態様4]HIVウイルスのnefタンパク質由来のペプチドがアミノ酸配列:VPLRPMTYから成る、態様3記載のポリペプチド。
[態様5]HLA class IがHLA−B35である、態様1〜4のいずれか一項に記載のポリペプチド。
[態様6]TCRβ鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する抗体重鎖の可変領域を含む、態様1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチド。
[態様7]抗体重鎖の可変領域のアミノ酸配列が配列番号1で表される、態様6記載のポリペプチド。
[態様8]以下に示されるTCRのβ鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1: SGHAT;(2)CDR2:FQNNGV;及び(3)CDR3:ASSLDLVSTEAFF、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列を有する態様6又は7記載のポリペプチド。
[態様9]配列番号10又は配列番号14で表されるアミノ酸配列から成る、態様8記載のポリペプチド。
[態様10]TCRα鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する軽鎖の抗体可変領域を含む、態様1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチド。
[態様11]抗体軽鎖の可変領域のアミノ酸配列が配列番号2で表される、態様10記載のポリペプチド。
[態様12]以下に示されるTCRのα鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1:TSGFYG;(2)CDR2:NALDG;及び(3)CDR3:AVTDNYGQNFV、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列を有する態様10又は11記載のポリペプチド。
[態様13]配列番号12又は配列番号16で表されるアミノ酸配列から成る、態様12記載のポリペプチド。
[態様14]態様6〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド及び態様10〜13のいずれか一項に記載のポリペプチドから成る、TCRの抗原認識能を有するFv抗体。
[態様15]態様6〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド及び態様10〜13のいずれか一項に記載のポリペプチドを含む1本鎖ポリペプチドからなる、TCRの抗原認識能を有するscFv抗体。
[態様16]抗体可変領域の各CDR領域内にTCRの対応する各CDR領域のアミノ酸配列を移植し、得られたポリペプチドと該TCRの構造情報をホモロジーモデリングによりシミュレーションし、その結果に基づきCDRループの位置を最適化することを含む、態様1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体のアミノ酸配列の設計方法。
[態様17]請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体のアミノ酸配列をコードする核酸分子。
[態様18]態様16に記載の方法に基づき設計したアミノ酸配列をコードする核酸分子。
[態様19]配列番号13で表される塩基配列から成る、態様9記載のポリペプチドをコードする核酸分子。
[態様20]配列番号15で表される塩基配列から成る、態様13記載のポリペプチドをコードする核酸分子。
[態様21]態様15記載のscFv抗体をコードする核酸分子。
[態様22]態様17〜21のいずれか一項に記載の核酸分子を含有する複製可能なクローニングベクター又は発現ベクター。
[態様23]態様22記載のベクターで形質転換された宿主細胞を培養し宿主細胞中で該核酸を発現せしめ、一本鎖ポリペプチドを回収し、精製することを含む、態様1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体の製造方法。
[態様24]態様1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体を有効成分として含有する医薬組成物。
[態様25]態様1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体から成る、HLAと標的抗原ペプチドとの複合体に対するプローブ、検出手段又は検査試薬。
That is, the present invention relates to each aspect shown below.
[Aspect 1] A polypeptide comprising an antibody variable region having the amino acid sequence of each CDR region of TCR in each corresponding CDR region.
[Aspect 2] The polypeptide according to Aspect 1, which is a TCR of a human T cell exhibiting specificity for a peptide derived from a viral protein bound to HLA class I.
[Aspect 3] The polypeptide according to Aspect 2, wherein the viral protein is nef of HIV virus.
[Aspect 4] The polypeptide according to Aspect 3, wherein the peptide derived from the nef protein of HIV virus consists of the amino acid sequence: VPLRPMTY.
[Aspect 5] The polypeptide according to any one of Aspects 1 to 4, wherein HLA class I is HLA-B35.
[Aspect 6] The polypeptide according to any one of Aspects 1 to 5, comprising a variable region of an antibody heavy chain having the amino acid sequence of the CDR region of the TCR β chain in the CDR region.
[Aspect 7] The polypeptide according to Aspect 6, wherein the amino acid sequence of the variable region of the antibody heavy chain is represented by SEQ ID NO: 1.
[Aspect 8] Amino acid sequence of each CDR region of the TCR β chain shown below:
The polypeptide according to embodiment 6 or 7, having at least one amino acid sequence selected from (1) CDR1: SGHAT; (2) CDR2: FQNNGV; and (3) CDR3: ASSLDLVSTEAFF.
[Aspect 9] The polypeptide according to Aspect 8, comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 14.
[Aspect 10] The polypeptide according to any one of Aspects 1 to 5, comprising a light chain antibody variable region having the amino acid sequence of the CDR region of the TCRα chain in the CDR region.
[Aspect 11] The polypeptide according to Aspect 10, wherein the amino acid sequence of the variable region of the antibody light chain is represented by SEQ ID NO: 2.
[Aspect 12] Amino acid sequence of each CDR region of the α chain of TCR shown below:
The polypeptide according to embodiment 10 or 11, having at least one amino acid sequence selected from (1) CDR1: TSGFYG; (2) CDR2: NALDG; and (3) CDR3: AVTDNYGQNFV.
[Aspect 13] The polypeptide according to Aspect 12, comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 16.
[Aspect 14] An Fv antibody having the ability to recognize an antigen of TCR, comprising the polypeptide according to any one of aspects 6 to 9 and the polypeptide according to any one of aspects 10 to 13.
[Aspect 15] TCR antigen-recognizing ability comprising the polypeptide according to any one of aspects 6 to 9 and the single-chain polypeptide comprising the polypeptide according to any one of aspects 10 to 13. scFv antibody.
[Aspect 16] The amino acid sequence of each CDR region corresponding to the TCR is transplanted into each CDR region of the antibody variable region, and the obtained polypeptide and the structural information of the TCR are simulated by homology modeling, and the CDR is based on the result. The method for designing an amino acid sequence of a polypeptide or antibody according to any one of aspects 1 to 15, which comprises optimizing the position of the loop.
[Aspect 17] A nucleic acid molecule encoding the amino acid sequence of the polypeptide or antibody according to any one of claims 1 to 15.
[Aspect 18] A nucleic acid molecule encoding an amino acid sequence designed based on the method according to Aspect 16.
[Aspect 19] A nucleic acid molecule encoding the polypeptide according to Aspect 9, consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 13.
[Aspect 20] A nucleic acid molecule encoding the polypeptide according to Aspect 13, consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 15.
[Aspect 21] A nucleic acid molecule encoding the scFv antibody according to Aspect 15.
[Aspect 22] A replicable cloning vector or expression vector containing the nucleic acid molecule according to any one of Aspects 17 to 21.
[Aspect 23] Any one of Aspects 1 to 15, comprising culturing a host cell transformed with the vector according to Aspect 22, expressing the nucleic acid in the host cell, recovering and purifying the single-chain polypeptide. A method for producing the polypeptide or antibody according to claim 1.
[Aspect 24] A pharmaceutical composition comprising the polypeptide or antibody according to any one of Aspects 1 to 15 as an active ingredient.
[Aspect 25] A probe, detection means or test reagent for a complex of HLA and a target antigen peptide, comprising the polypeptide or antibody according to any one of Aspects 1 to 15.

本発明によって、pHLAに対してTCR様の結合力(抗原認識能)を有する分子である、TCR様抗pHLA抗体、及びその構成成分であるポリペプチドを製造し、その結合活性を評価し、確認することが出来た。   According to the present invention, a TCR-like anti-pHLA antibody, which is a molecule having TCR-like binding power (antigen recognition ability) to pHLA, and a polypeptide which is a component thereof are produced, and its binding activity is evaluated and confirmed. I was able to do it.

本発明は、TCRの各CDR領域のアミノ酸配列を対応する各CDR領域内に有する抗体可変領域を含むポリペプチド、即ち、TCR様抗pHLA抗体、及びその構成成分であるポリペプチド等に関する。 The present invention relates to a polypeptide comprising an antibody variable region having the amino acid sequence of each CDR region of TCR in each corresponding CDR region, that is, a TCR-like anti-pHLA antibody, a polypeptide that is a component thereof, and the like.

TCRを提供するT細胞の種類、特異性(反応性)等に関して特に制限はない。例えば、HIVウイルス等の各種ウイルスに対する特異性を有する各種のヒトT細胞を例示することが出来る。例えば、HLA class Iと結合したウイルスのタンパク質に由来する(即ち、それらが断片化された)ペプチド、特に、nefタンパク質等のHIVウイルスのタンパク質に由来するペプチドに対して特異性を示すヒトT細胞を挙げることが出来る。又、HLA class Iのアリルの例として、例えば、HLA-B35, HLA-A2, HLA-A24, HLA-B7, 及びHLA-B51等を挙げることが出来る。更に、HLA class IIと結合した各種ウイルスに由来のタンパク質に由来するペプチドを標的抗原として提示する、樹状細胞、単球、マクロファージ等の各種の抗原提示細胞に対して特異性を有するナイーブT細胞又はエフェクターT細胞等であり得る。 There is no particular limitation on the type, specificity (reactivity), etc. of T cells that provide TCR. For example, various human T cells having specificity for various viruses such as HIV virus can be exemplified. For example, human T cells exhibiting specificity for peptides derived from viral proteins bound to HLA class I (ie, they are fragmented), particularly peptides derived from HIV viral proteins such as the nef protein Can be mentioned. Examples of HLA class I allyl include HLA-B35, HLA-A2, HLA-A24, HLA-B7, and HLA-B51. Furthermore, naive T cells having specificity for various antigen-presenting cells such as dendritic cells, monocytes, macrophages, etc., which present peptides derived from proteins derived from various viruses bound to HLA class II as target antigens Or an effector T cell etc. may be sufficient.

抗体及びTCRにおける遺伝子再編における多様性創出機能の類似性から、TCRβ鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する抗体重鎖の可変領域を含むポリペプチド、及び、TCRα鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する軽鎖の抗体可変領域を含むポリペプチドが、安定した構造及び高い結合活性等の点から好適である。   From the similarity of diversity creation function in gene reorganization in antibody and TCR, polypeptide containing variable region of antibody heavy chain having amino acid sequence of CDR region of TCRβ chain in CDR region, and amino acid of CDR region of TCRα chain A polypeptide comprising a light chain antibody variable region having a sequence in the CDR region is preferable from the viewpoint of a stable structure and high binding activity.

TCRの各CDRを移植する相手方となる上記抗体(鋳型抗体)は、その構造が安定していること、組換え細胞における発現系が確立していること、可変領域のアミノ酸配列が既に決定されていること等を考慮して、公知の任意の抗体から適宜、選択することができる。又、これら抗体の由来にも特に制限はなく、ヒト、ラット及びマウス等の哺乳動物由来の抗体から適宜選択することが出来るが、特に、ヒト体内に投与した際の抗原性等を考慮してヒト由来の抗体が好ましい。 The antibody (template antibody) that is the counterpart to which each CDR of the TCR is transplanted has a stable structure, an established expression system in a recombinant cell, and the amino acid sequence of the variable region has already been determined. In view of the above, it can be appropriately selected from known arbitrary antibodies. In addition, the origin of these antibodies is not particularly limited and can be appropriately selected from antibodies derived from mammals such as humans, rats and mice. In particular, in consideration of antigenicity when administered to the human body. Human-derived antibodies are preferred.

本発明のポリペプチドに含まれるCDRの好適例として、実施例に示すような、HIVウイルスのnefタンパク質に由来する「VPLRPMTY」というアミノ酸配列を有するぺプチド(VY8)とHLA-B35とが結合した複合体に特異的に反応する細胞傷害性T細胞クローンのTCRに含まれるCDRを挙げることが出来る。即ち、例えば、以下に示されるTCRのα鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1:TSGFYG;(2)CDR2:NALDG;及び(3)CDR3:AVTDNYGQNFV、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列、又は、
以下に示されるTCRのβ鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1: SGHAT;(2)CDR2:FQNNGV;及び(3)CDR3:ASSLDLVSTEAFF、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列を有するポリペプチドが好ましい。
As a preferred example of the CDR contained in the polypeptide of the present invention, a peptide (VY8) having an amino acid sequence of “VPLRPMTY” derived from the HIV virus nef protein and HLA-B35 bound as shown in the Examples. CDRs contained in the TCR of cytotoxic T cell clones that react specifically with the complex can be mentioned. That is, for example, the amino acid sequence of each CDR region of the α chain of TCR shown below:
(1) CDR1: TSGFYG; (2) CDR2: NALDG; and (3) CDR3: AVTDNYGQNFV, or
Amino acid sequence of each CDR region of the TCR β chain shown below:
A polypeptide having at least one amino acid sequence selected from (1) CDR1: SGHAT; (2) CDR2: FQNNGV; and (3) CDR3: ASSLDLVSTEAFF is preferred.

尚、「ポリペプチド」とはアミノ酸の重合体である分子を意味し、それに含まれるアミノ酸の数に特に制限はないが、通常、1万〜数万程度の分子量を有するものである。   The “polypeptide” means a molecule that is a polymer of amino acids, and the number of amino acids contained therein is not particularly limited, but usually has a molecular weight of about 10,000 to tens of thousands.

尚、ポリペプチドは、アフィニティクロマトグラフィを用いて効率的に精製できるように、当業者に公知の任意のペプチドタグ(例えば、c−mycタグ及びHis−tag)を付加して改変されたものでも良い。その他、必要に応じて、シグナルぺプチド及びリンカーペプチド等の任意の構造を付加することも可能である。更に、実施例に記載されているように、アビジンタグを本発明ポリペプチドに融合させることによって、ストレプトアビジン(streptavidin)を介した多価抗体を作製することも可能である。 The polypeptide may be modified by adding any peptide tag known to those skilled in the art (for example, c-myc tag and His-tag) so that the polypeptide can be efficiently purified using affinity chromatography. . In addition, an arbitrary structure such as a signal peptide and a linker peptide can be added as necessary. Furthermore, as described in the Examples, it is also possible to produce a multivalent antibody via streptavidin by fusing an avidin tag to the polypeptide of the present invention.

上記のリンカーペプチド等は、組換え技術等の遺伝子工学的手法及びペプチド化学合成等の当業者に公知の任意の技術手段を用いて、本発明の一本鎖ポリペプチド又はscFvを構成する一本鎖ポリペプチド内に適宜導入することが出来る。   The above-mentioned linker peptide or the like is a single polypeptide constituting the single-chain polypeptide or scFv of the present invention using any genetic means such as recombinant technology and any technical means known to those skilled in the art such as peptide chemical synthesis. It can be appropriately introduced into the chain polypeptide.

上記本発明のポリペプチドのアミノ酸配列は当業者に公知の任意の方法で設計することが出来る。即ち、抗体可変領域の各CDR領域内にTCRの対応する各CDR領域のアミノ酸配列を移植し、必要に応じて、得られたポリペプチドと該TCRの構造情報をホモロジーモデリングによりシミュレーションし、その結果に基づき、CDRループの位置を最適化することにより、本発明のポリペプチド又は抗体のアミノ酸配列を設計することが可能である。   The amino acid sequence of the polypeptide of the present invention can be designed by any method known to those skilled in the art. That is, the amino acid sequence of each CDR region corresponding to the TCR is transplanted into each CDR region of the antibody variable region, and if necessary, the obtained polypeptide and the structural information of the TCR are simulated by homology modeling. Based on the above, it is possible to design the amino acid sequence of the polypeptide or antibody of the present invention by optimizing the position of the CDR loop.

ここで、ホモロジーモデリング及びCDRループの位置を最適化自体は当業者に公知の手法、例えば、SWISS-MODEL等を利用して行うことが出来る。又、CDRループの位置の最適化は、例えば、実施例にも記載されているように、元の抗体(鋳型抗体)が持っていたCDR配列の一部を挿入したり、その一部のアミノ酸残基を適宜削除したり、更には、該抗体FR領域にある残基を削除したりすることによって、本発明のポリペプチドにおけるCDRループの位置を調整することにより行われる。このような3次元イムノグロブリンモデルに関しては、例えば、WO92/22653に記載されている。   Here, the homology modeling and the optimization of the CDR loop position itself can be performed using a technique known to those skilled in the art, for example, SWISS-MODEL. In addition, optimization of the position of the CDR loop can be achieved, for example, by inserting a part of the CDR sequence of the original antibody (template antibody) as described in the examples, It is carried out by adjusting the position of the CDR loop in the polypeptide of the present invention by appropriately deleting residues or by deleting residues in the antibody FR region. Such a three-dimensional immunoglobulin model is described in, for example, WO92 / 22653.

このような方法によって設計された本発明のポリペプチドの好適例として、TCRβ鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する抗体重鎖の可変領域を含むポリペプチドとして配列番号10又は配列番号14で表されるアミノ酸配列から成るポリペプチド、及び、TCRα鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する軽鎖の抗体可変領域を含むポリペプチドとして配列番号12又は配列番号16で表されるアミノ酸配列から成るポリペプチドを挙げることが出来る。 As a preferred example of the polypeptide of the present invention designed by such a method, SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 14 as a polypeptide comprising the variable region of an antibody heavy chain having the amino acid sequence of the CDR region of the TCR β chain in the CDR region. And the amino acid represented by SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 16 as a polypeptide comprising a light chain antibody variable region having the CDR region amino acid sequence of the TCRα chain in the CDR region. Mention may be made of polypeptides consisting of sequences.

更に本発明は、このようなポリペプチドを構成成分としてなる、TCRと同様の抗原認識能を有する各種の抗体にも係る。このような抗体の例として、例えば、Fv抗体及びscFv抗体を挙げることが出来る。尚、scFvについては、Rosenburg and Moore (Ed.), “The Pharmacology of Monoclonal Antibodies", Vol. 113, Springer-Verlag, New York, pp.269-315 (1994)等を参照することができる。 The present invention further relates to various antibodies having such a polypeptide as a constituent component and having the same antigen recognition ability as TCR. Examples of such antibodies include Fv antibody and scFv antibody. For scFv, refer to Rosenburg and Moore (Ed.), “The Pharmacology of Monoclonal Antibodies”, Vol. 113, Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994).

更に、Fab抗体分子、各種の二重特異性抗体(BsAb)、及びBsAbの一種であるダイアボディ抗体(WO2007/108152号パンフレット、特開2004−242638号公報等参照)も本発明における抗体の一形態として挙げることが出来る。   Further, Fab antibody molecules, various bispecific antibodies (BsAb), and diabody antibodies that are a kind of BsAb (see, for example, WO2007 / 108152 pamphlet and JP-A-2004-242638) are also examples of antibodies in the present invention. It can be mentioned as a form.

本発明のポリペプチド又は抗体をコードする核酸分子を作製する場合には、以下の実施例に記載されているように、予め設計されたアミノ酸配列に基づきオーバーラップPCR法により全合成することができる。尚、「核酸」とは、一本鎖ポリペプチドをコードする分子であれば、その化学構造及び取得経路に特に制限はなく、例えば、cDNA、化学合成DNA及びmRNA等を含む。 When a nucleic acid molecule encoding the polypeptide or antibody of the present invention is prepared, as described in the following examples, it can be totally synthesized by an overlap PCR method based on a pre-designed amino acid sequence. . As long as the “nucleic acid” is a molecule that encodes a single-chain polypeptide, its chemical structure and acquisition route are not particularly limited, and include, for example, cDNA, chemically synthesized DNA, mRNA, and the like.

具体的には、cDNAライブラリーから、文献記載の配列に基づいてハイブリダイゼーションにより、あるいはポリメラーゼチェインリアクション(PCR) 技術により単離されうる。一旦単離されれば、DNA は発現ベクター中に配置され、次いでこれを、大腸菌(E. coli )細胞、COS 細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞) 、またはイムノグロブリンを産生しないミエローマ細胞等の宿主細胞にトランスフェクションさせ、該組換え宿主細胞中でモノクローナル抗体を合成させることができる。PCR 反応は、当該分野で公知の方法あるいはそれと実質的に同様な方法や改変法により行うことができるが、例えば R. Saiki, et al., Science, 230: 1350, 1985; R. Saiki, et al., Science, 239: 487, 1988 ; H. A. Erlich ed., PCR Technology, Stockton Press, 1989 ; D. M. Glover et al. ed., “DNA Cloning", 2nd ed., Vol. 1, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995) ; M. A. Innis et al. ed., “PCR Protocols: a guide to methods and applications", Academic Press, New York (1990)); M. J. McPherson, P. Quirke and G. R. Taylor (Ed.), PCR: a practical approach, IRL Press, Oxford (1991); M. A. Frohman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8998-9002 (1988)などに記載された方法あるいはそれを修飾したり、改変した方法に従って行うことができる。また、PCR 法は、それに適した市販のキットを用いて行うことができ、キット製造業者あるいはキット販売業者により明らかにされているプロトコルに従って実施することもできる。 Specifically, it can be isolated from a cDNA library by hybridization based on the sequence described in the literature or by the polymerase chain reaction (PCR) technique. Once isolated, the DNA is placed in an expression vector, which is then placed in an E. coli cell, COS cell, Chinese hamster ovary cell (CHO cell), or myeloma cell that does not produce immunoglobulin. A host cell can be transfected and a monoclonal antibody synthesized in the recombinant host cell. The PCR reaction can be performed by a method known in the art, or a method or modification method substantially similar thereto. For example, R. Saiki, et al., Science, 230: 1350, 1985; R. Saiki, et al., Science, 239: 487, 1988; HA Erlich ed., PCR Technology, Stockton Press, 1989; DM Glover et al. ed., “DNA Cloning”, 2nd ed., Vol. 1, (The Practical Approach Series ), IRL Press, Oxford University Press (1995); MA Innis et al. Ed., “PCR Protocols: a guide to methods and applications”, Academic Press, New York (1990)); MJ McPherson, P. Quirke and GR Taylor (Ed.), PCR: a practical approach, IRL Press, Oxford (1991); MA Frohman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 8998-9002 (1988) Alternatively, it can be performed according to a modified or modified method. In addition, the PCR method can be performed using a commercially available kit suitable for the PCR method, and can also be performed according to a protocol clarified by the kit manufacturer or the kit vendor.

ハイブリダイゼーションについてはL. Grossman et al. (ed.), “Methods in Enzymology", Vol. 29 (Nucleic Acids and Protein Synthesis, Part E), Academic Press, New York (1974) などを参考にすることができる。DNA など核酸の配列決定は、例えばSanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463-5467 (1977)などを参考にすることができる。また一般的な組換えDNA 技術は、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (ed.), “Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition)", Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1989)及び D. M. Glover et al. (ed.), “DNA Cloning", 2nd ed., Vol. 1 to 4, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995) などを参考にできる。   For hybridization, refer to L. Grossman et al. (Ed.), “Methods in Enzymology”, Vol. 29 (Nucleic Acids and Protein Synthesis, Part E), Academic Press, New York (1974), etc. it can. For example, Sanger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 5463-5467 (1977) can be referred to for sequencing of nucleic acids such as DNA. General recombinant DNA technology is also described in J. Sambrook, EF Fritsch & T. Maniatis (ed.), “Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition)”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1989) and DM Glover et al. (Ed.), “DNA Cloning”, 2nd ed., Vol. 1 to 4, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995), etc. .

更に、ポリペプチドの上記の活性に実質的な影響を及ぼさない限り、例えば、FR領域において、数個のアミノ酸が置換、欠失、又は挿入されたアミノ酸配列を有するポリペプチドでも良い。このような欠失、置換又は付加されるアミノ酸を有するポリペプチドをコードする核酸分子は、例えば、部位特異的変異導入法(点突然変異導入及びカセット式変異導入等)、遺伝子相同組換え法、プライマー伸長法、及びPCR法等の当業者に周知の核酸の改変方法を適宜組み合わせて、容易に作製することが可能である。   Furthermore, a polypeptide having an amino acid sequence in which several amino acids are substituted, deleted, or inserted in the FR region may be used as long as it does not substantially affect the above activity of the polypeptide. A nucleic acid molecule encoding a polypeptide having such a deleted, substituted or added amino acid may be, for example, a site-directed mutagenesis method (such as point mutagenesis and cassette mutagenesis), gene homologous recombination method, It can be easily prepared by appropriately combining nucleic acid modification methods well known to those skilled in the art, such as a primer extension method and a PCR method.

ここで、核酸の「改変」とは、得られたオリジナルの核酸において、アミノ酸残基をコードする少なくとも一つのコドンにおける、塩基の挿入、欠失または置換を意味する。例えば、オリジナルのアミノ酸残基をコードするコドンを、別のアミノ酸残基をコードするコドンにより置換することにより一本鎖ポリペプチドを構成するアミノ酸配列自体を改変する方法がある。   Here, “modification” of a nucleic acid means insertion, deletion or substitution of a base in at least one codon encoding an amino acid residue in the obtained original nucleic acid. For example, there is a method of altering the amino acid sequence itself constituting a single-chain polypeptide by replacing a codon encoding an original amino acid residue with a codon encoding another amino acid residue.

又は、アミノ酸自体は変更せずに、その宿主細胞にあったコドン(至適コドン)を使用するように、一本鎖ポリペプチドをコードする核酸を改変することも出来る。このように至適コドンに改変することによって、宿主細胞内におけるポリペプチドの発現効率等の向上を図ることが出来る。   Alternatively, the nucleic acid encoding the single-chain polypeptide can be modified so that the codon (optimum codon) suitable for the host cell is used without changing the amino acid itself. Thus, by changing to an optimal codon, it is possible to improve the expression efficiency of the polypeptide in the host cell.

上記の配列番号14及び配列番号16で表されるアミノ酸配列から成るポリペプチドをコードする好適な核酸分子のヌクレオチド配列を、夫々、配列番号13及び配列番号15で示す。   The nucleotide sequences of suitable nucleic acid molecules encoding the polypeptides consisting of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 14 and SEQ ID NO: 16 are shown in SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 15, respectively.

本発明のポリペプチドは、当業者に公知の方法、例えば、遺伝子工学的手法又は化学合成等の各種手段を用いて製造することが出来る。遺伝子工学的手法としては、例えば、上記核酸分子を含有する複製可能なクローニングベクター又は発現ベクターを作製し、当業者に公知の適当な方法でこのベクターで宿主細胞を形質転換せしめ、該形質転換された宿主細胞を培養して宿主細胞中で該核酸分子を発現せしめ、得られたポリペプチドそれを回収し、精製することによって製造することが出来る。Fv抗体を構成する2種類のポリペプチドをコードする核酸分子を夫々含む2種類のベクターは同一の宿主細胞に導入するか、又は、2種類のポリペプチドの夫々をコードする2種類の核酸分子を同一のベクターに含有させることも可能である。   The polypeptide of the present invention can be produced using methods known to those skilled in the art, for example, various means such as genetic engineering techniques or chemical synthesis. As genetic engineering techniques, for example, a replicable cloning vector or expression vector containing the above nucleic acid molecule is prepared, and a host cell is transformed with this vector by an appropriate method known to those skilled in the art. The nucleic acid molecule can be expressed in the host cell by culturing the obtained host cell, and the resulting polypeptide can be recovered and purified. Two types of vectors each containing nucleic acid molecules encoding two types of polypeptides that constitute an Fv antibody are introduced into the same host cell, or two types of nucleic acid molecules encoding each of the two types of polypeptides are used. It can also be contained in the same vector.

ここで、「複製可能な発現ベクター(replicable expression vector)」および「発現ベクター(expression vector) 」は、DNA(通常は二本鎖である)の断片(piece) をいい、該DNAは、その中に外来のDNAの断片を挿入せしめることができる。外来のDNAは、異種DNA (heterologous DNA)として定義され、このものは、対象宿主細胞においては天然では見出されないDNA である。ベクターは、外来DNAまたは異種DNA を適切な宿主細胞に運ぶために使用される。一旦、宿主細胞中に入ると、ベクターは、宿主染色体DNA とは独立に複製することが可能であり、そしてベクターおよびその挿入された(外来)DNA のいくつかのコピーが生成され得る。さらに、ベクターは外来DNAのポリペプチドへの翻訳を可能にするのに不可欠なエレメントを含む。従って、外来DNAによってコードされるポリペプチドの多くの分子が迅速に合成されることができる。   Here, “replicable expression vector” and “expression vector” refer to a piece of DNA (usually double-stranded), in which the DNA contains Can be inserted with foreign DNA fragments. Foreign DNA is defined as heterologous DNA, which is DNA that is not found naturally in the subject host cell. Vectors are used to carry foreign or heterologous DNA into a suitable host cell. Once in the host cell, the vector can replicate independently of the host chromosomal DNA, and several copies of the vector and its inserted (foreign) DNA can be generated. In addition, the vector contains the elements essential to allow translation of the foreign DNA into a polypeptide. Thus, many molecules of polypeptides encoded by foreign DNA can be synthesized rapidly.

このようなベクターは、適切な宿主中で DNA配列を発現するように、適切な制御配列(control sequence)とそれが機能するように(operably)(即ち、外来DNAが発現できるように)連結せしめられたDNA配列を含有する DNA構築物(DNA construct) を意味している。そうした制御配列としては、転写(transcription) させるためのプロモーター、そうした転写を制御するための任意のオペレーター配列、適切なmRNAリボソーム結合部位をコードしている配列、エンハンサー、リアデニル化配列、及び転写や翻訳(translation) の終了を制御する配列等が挙げられる。更にベクターは、当業者に公知の各種の配列、例えば、制限酵素切断部位、薬剤耐性遺伝子等のマーカー遺伝子(選択遺伝子)、シグナル配列、リーダー配列等を必要に応じて適宜含むことが出来る。これらの各種配列又は要素は、外来DNAの種類、使用する宿主細胞、培養培地等の条件に応じて、当業者が適宜選択して使用することが出来る。   Such vectors are operably linked with an appropriate control sequence so that the DNA sequence is expressed in an appropriate host (ie, so that foreign DNA can be expressed). It means a DNA construct containing the determined DNA sequence. Such control sequences include transcriptional promoters, arbitrary operator sequences to control such transcription, sequences encoding appropriate mRNA ribosome binding sites, enhancers, reardenylation sequences, and transcription and translation. Examples include an array that controls the end of (translation). Further, the vector can appropriately contain various sequences known to those skilled in the art, for example, restriction enzyme cleavage sites, marker genes (selection genes) such as drug resistance genes, signal sequences, leader sequences, and the like as necessary. These various sequences or elements can be appropriately selected and used by those skilled in the art depending on conditions such as the type of foreign DNA, the host cell used, the culture medium, and the like.

該ベクターは、プラスミド、ファージ粒子、あるいは単純にゲノムの挿入体(genomic insert)等の任意の形態が可能である。一旦、適切な宿主の中に形質転換で導入せしめられると、該ベクターは宿住のゲノムとは独立して複製したり機能するものであり得る。又は、該ベクターはゲノムの中に組み込まれるものであってもよい。   The vector can be in any form such as a plasmid, a phage particle, or simply a genomic insert. Once introduced into a suitable host by transformation, the vector can replicate or function independently of the resident genome. Alternatively, the vector may be one that is integrated into the genome.

宿主細胞としては当業者に公知の任意の細胞を使用することができるが、例えば、代表的な宿主細胞としては、大腸菌(E. coli) 等の原核細胞、及び、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞) 、ヒト由来細胞などの哺乳動物細胞、酵母、昆虫細胞等の真核細胞が挙げることができる。   Any cell known to those skilled in the art can be used as the host cell. For example, typical host cells include prokaryotic cells such as E. coli and Chinese hamster ovary cells (CHO cells). ), Mammalian cells such as human-derived cells, and eukaryotic cells such as yeast and insect cells.

これら宿主細胞の形質転換は、例えば、リン酸カルシウム法、リポフェクション、パーティクルガン、(エレクトロ)ポレーション法等の、当該技術分野で公知の方法に従って行うことが出来る。例えば、以下に記載の文献を参照することが出来る。 Transformation of these host cells can be performed according to methods known in the art, such as calcium phosphate method, lipofection, particle gun, (electro) poration method and the like. For example, the following documents can be referred to.

こうして上記発現ベクターで形質転換された宿主細胞において発現された一本鎖ポリペプチドは、好ましくは一般に分泌されたポリペプチドとして培養培地から回収されるが、それが分泌シグナルを持たずに直接に産生された場合には宿主細胞溶解物から回収することが出来る。該ポリペプチドが膜結合性である場合には、適当な洗浄剤(例えば、トライトン-X100) を使用して膜から遊離せしめることができる。   The single-chain polypeptide thus expressed in the host cell transformed with the above expression vector is preferably recovered from the culture medium as a generally secreted polypeptide, but it is produced directly without a secretion signal. If so, it can be recovered from the host cell lysate. If the polypeptide is membrane bound, it can be released from the membrane using a suitable detergent (eg, Triton-X100).

精製操作は当業者に公知の任意の方法を適宜組み合わせて行うことが出来る。例えば、遠心分離、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析、イオン交換カラム上での分画、エタノール沈殿、逆相HPLC、シリカでのクロマトグラフィー、ヘパリンセファロースでのクロマトグラフィー、陰イオンまたは陽イオン樹脂クロマトグラフィー(ポリアスパラギン酸カラム等)、クロマトフォーカシング、SDS-PAGE、硫酸アンモニウム沈殿、及びアフィニティクロマトグラフィーによって好適に精製される。アフィニティクロマトグラフィーは、一本鎖ポリペプチドが有するぺプチドタグとの親和力を利用した効率が高い好ましい精製技術の一つである。   The purification operation can be performed by appropriately combining arbitrary methods known to those skilled in the art. For example, centrifugation, hydroxylapatite chromatography, gel electrophoresis, dialysis, fractionation on ion exchange columns, ethanol precipitation, reverse phase HPLC, chromatography on silica, chromatography on heparin sepharose, anion or cation It is suitably purified by resin chromatography (polyaspartic acid column etc.), chromatofocusing, SDS-PAGE, ammonium sulfate precipitation, and affinity chromatography. Affinity chromatography is one of the preferred purification techniques with high efficiency utilizing the affinity with a peptide tag of a single-chain polypeptide.

尚、回収されたポリペプチドは不溶性画分に含まれていることも多いために、精製操作は、ポリペプチドを可溶化し変性状態にした上で行うことが好ましい。この可溶化処理は、エタノールなどのアルコール類、グアニジン塩酸塩、尿素などの解離剤として当業者に公知の任意の薬剤を使用して行うことが出来る。更に、こうして精製されたポリペプチドを会合(巻き戻し)せしめ、形成されたFv抗体等を分離して回収することも可能である。   Since the recovered polypeptide is often contained in the insoluble fraction, the purification operation is preferably performed after the polypeptide is solubilized and denatured. This solubilization treatment can be performed using any agent known to those skilled in the art as a dissociating agent such as alcohols such as ethanol, guanidine hydrochloride, and urea. Furthermore, it is possible to associate (unwind) the thus purified polypeptide, and to separate and recover the Fv antibody and the like formed.

会合処理は、単独のポリペプチドを適切な空間的配置に戻すことによって、所望の生物活性を有する状態に戻すことを意味する。従って、会合処理は、ポリペプチド同志あるいはドメイン同志を会合した状態に戻すという意味も有しているので「再会合」ともいうことができるし、所望の生物活性を有するものにするという意味で、再構成ということもでき、或いは、リフォールディング (refolding)とも呼ぶことが出来る。会合処理は当業者に公知の任意の方法で行うことが出来るが、例えば、透析操作により、一本鎖ポリペプチドを含むバッファ溶液中の変性剤(例えば、塩酸グアニジン)の濃度を段階的に下げる方法が好ましい。この過程で、凝集抑制剤、及び酸化剤を反応系に適宜添加することによって、酸化反応の促進を図ることも可能である。形成されたFv抗体等の分離及び回収も当業者に公知の任意の方法で行うことが出来る。   The association treatment means returning a single polypeptide to a state having a desired biological activity by returning the polypeptide to an appropriate spatial arrangement. Therefore, the association treatment also has the meaning of returning the polypeptides or domains to the associated state, so it can also be referred to as “reassociation”, and in the sense of having the desired biological activity. It can also be called reconstruction, or it can be called refolding. The association treatment can be performed by any method known to those skilled in the art. For example, the concentration of the denaturing agent (for example, guanidine hydrochloride) in the buffer solution containing the single-chain polypeptide is decreased stepwise by, for example, dialysis. The method is preferred. In this process, it is possible to promote the oxidation reaction by appropriately adding an aggregation inhibitor and an oxidizing agent to the reaction system. Separation and recovery of the formed Fv antibody and the like can also be performed by any method known to those skilled in the art.

本発明のポリペプチド又は抗体は、HLAと標的抗原ペプチドとの複合体に対するプローブとしての使用することが出来る。特に、がん抗原もHLAに提示されることが明らかとなっており、CTLはその抗原認識に基づいてがん細胞を攻撃している。従って、本発明のポリペプチド又は抗体は、腫瘍(がん)細胞に対するプローブ、検出手段または検査試薬として使用することが可能である。このような目的のために、本発明のポリペプチド又は抗体に、酵素、タンパク質、蛍光物質、磁気ビーズ、及び、放射性標識物質等の当業者に公知の任意の標識物質を適当な方法で付与することが出来る。更に、このような標識物質を介して、本発明のポリペプチド又は抗体が多量体の形態を取ることも可能である。   The polypeptide or antibody of the present invention can be used as a probe for a complex of HLA and a target antigen peptide. In particular, it has been shown that cancer antigens are also presented to HLA, and CTL attacks cancer cells based on their antigen recognition. Therefore, the polypeptide or antibody of the present invention can be used as a probe, detection means or test reagent for tumor (cancer) cells. For this purpose, any labeling substance known to those skilled in the art, such as an enzyme, protein, fluorescent substance, magnetic bead, and radioactive labeling substance, is imparted to the polypeptide or antibody of the present invention by an appropriate method. I can do it. Furthermore, the polypeptide or antibody of the present invention can take the form of a multimer through such a labeling substance.

以下の実施例に示されているように、本発明のポリペプチド又は抗体TCR様の結合力を有するので、本発明のポリペプチド又は抗体、核酸、ベクター、及び形質転換された宿主細胞から成る群から選ばれたものは、医薬組成物の有効成分として有用である。   As shown in the examples below, the polypeptide or antibody of the present invention has TCR-like binding power, and therefore consists of the polypeptide or antibody of the present invention, a nucleic acid, a vector, and a transformed host cell. Those selected from the above are useful as active ingredients of pharmaceutical compositions.

本発明の医薬組成物の有効成分の有効量は、例えば治療目的、腫瘍の種類、部位及び大きさ等の投与対象における病状、患者の諸条件、及び投与経路等によって当業者が適宜決めることが出来る。典型的な1回の投与量又は日用量は、上記の条件に応じ、可能ならば、例えば当分野で既知の腫瘍細胞の生存又は生長についての検定法を使用して、まずインビトロで、そして次に、人間の患者のための用量範囲を外挿し得る適切な動物モデルで、適当な用量範囲を決定することもできる。本   The effective amount of the active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention can be appropriately determined by those skilled in the art depending on, for example, the therapeutic purpose, the type of tumor, site and size of the subject to be administered, various conditions of the patient, administration route, etc. I can do it. A typical single dose or daily dose will depend on the above conditions and, if possible, first in vitro and then, for example, using assays known in the art for tumor cell survival or growth. In addition, appropriate dose ranges can be determined with appropriate animal models that can extrapolate dose ranges for human patients. Book

発明の医薬組成物には、有効成分の種類、薬剤形態、投与方法・目的、投与対象の病態等の各種条件に応じて、有効成分に加えて当業者に周知の薬学上許容し得る各種成分(例えば、担体、賦形剤、緩衝剤、安定化剤、等)を適宜添加することが出来る。本発明の医薬組成物は、上記各種条件に応じて、錠剤、液剤、粉末、ゲル、及び、噴霧剤、或いは、マイクロカプセル、コロイド状分配系(リポソーム、マイクロエマルジョン等)、及びマクロエマルジョン等の種々薬剤形態をとり得る。   The pharmaceutical composition of the invention includes various pharmaceutically acceptable ingredients well known to those skilled in the art, in addition to the active ingredients, according to various conditions such as the types of active ingredients, pharmaceutical forms, administration methods / purposes, pathological conditions to be administered, etc. (For example, carriers, excipients, buffers, stabilizers, etc.) can be added as appropriate. The pharmaceutical composition of the present invention is a tablet, solution, powder, gel, spray, or microcapsule, colloidal distribution system (liposome, microemulsion, etc.), macroemulsion, etc., depending on the above various conditions. Various drug forms are possible.

投与方法としては、静脈内、腹腔内、脳内、脊髄内、筋肉内、眼内、動脈内、特には胆管内、又は病変内経路による注入又は注射、及び持続放出型システム製剤による方法が挙げられる。本発明の活性物質は、輸液により連続的に、または大量注射により投与されることができる。   Examples of administration methods include intravenous, intraperitoneal, intracerebral, intraspinal, intramuscular, intraocular, intraarterial, in particular intrabiliary or intralesional injection or injection, and sustained release system formulations. It is done. The active substances according to the invention can be administered continuously by infusion or by bulk injection.

持続放出製剤は、一般的には、そこから本発明の活性物質をある程度の時間放出することのできる形態のものであり、持続放出調製物の好適な例は、蛋白質を含む固体疎水性ポリマーの半透過性担体を含み、該担体は、例えばフィルムまたはマイクロカプセル等の成型物の形態のものである。   Sustained release formulations are generally of a form from which the active substance of the present invention can be released for a period of time, and suitable examples of sustained release preparations include solid hydrophobic polymers containing proteins. A semipermeable carrier is included, which is in the form of a molded product, such as a film or microcapsule.

本発明の医薬組成物は、当業者に公知の方法、例えば日本薬局方解説書編集委員会編、第十三改正 日本薬局方解説書、平成8年7月10日発行、株式会社廣川書店などの記載を参考にしてそれらのうちから必要に応じて適宜選択して製造することができる。   The pharmaceutical composition of the present invention is prepared by methods known to those skilled in the art, such as the Japanese Pharmacopoeia Manual Editorial Committee, 13th revised Japanese Pharmacopoeia Manual, issued on July 10, 1996, Yodogawa Shoten Co., Ltd. In view of the description, it can be appropriately selected and manufactured from among them.

なお、明細書及び図面において、用語は、IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclatureによるか、あるいは当該分野において慣用的に使用される用語の意味に基づくものである。   In the specification and drawings, the terms are based on the meanings of terms commonly used in the art or according to the IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature.

以下に実施例を参照して本発明を具体的に説明するが、この実施例は単に本発明の説明のため、その具体的な態様の参考のために提供されているものである。これらの例示は本発明の特定の具体的な態様を説明するためのものであるが、本願で開示する発明の範囲を限定したり、あるいは制限することを表すものではない。本発明では、本明細書の思想に基づく様々な実施形態が可能であることは理解されるべきである。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the examples are merely provided for the purpose of describing the present invention and for reference to specific embodiments thereof. These exemplifications are for explaining specific specific embodiments of the present invention, but are not intended to limit or limit the scope of the invention disclosed in the present application. In the present invention, it should be understood that various embodiments based on the idea of the present specification are possible.

全ての実施例は、特に指摘が無い場合には、当業者にとり周知である標準的な技術を用いて実施した。例えば、DNA クローニングでは J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis, “Molecular Cloning", 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spring Harbor, N. Y. (1989) 及び D. M. Glover et al. ed., “DNA Cloning", 2nd ed., Vol. 1 to 4, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995) ; 特にPCR 法では、H. A. Erlich ed., PCR Technology, Stockton Press, 1989 ; D. M. Glover et al. ed.,“DNA Cloning", 2nd ed., Vol. 1, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995) 及び M. A. Innis et al. ed.,“PCR Protocols", Academic Press, New York (1990)に記載の方法に準じて行っているし、また市販の試薬あるいはキットを用いている場合はそれらに添付の指示書(protocols) や添付の薬品等を使用している。   All examples were performed using standard techniques well known to those skilled in the art unless otherwise indicated. For example, in DNA cloning, J. Sambrook, EF Fritsch & T. Maniatis, “Molecular Cloning”, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989) and DM Glover et al. Ed., “DNA Cloning ", 2nd ed., Vol. 1 to 4, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995); especially in PCR, HA Erlich ed., PCR Technology, Stockton Press, 1989; DM Glover et al. ed., “DNA Cloning”, 2nd ed., Vol. 1, (The Practical Approach Series), IRL Press, Oxford University Press (1995) and MA Innis et al. ed., “PCR Protocols”, Academic Press , New York (1990), and when using commercially available reagents or kits, the attached protocols (protocols) and attached chemicals are used.

以下の実施例に用いた実験手法は以下の通りである。
形質転換:
1.原理
大腸菌をCa2+ などで処理し、外来のプラスミドを取り込ませやすくしたコンピテントセルに、プラスミドを取り込ませることで大腸菌に新たな遺伝情報を導入する。この際、ヒートショックによりプラスミドを取り込ませる方法と、電圧を大腸菌にかけて瞬間的に大腸菌に穿孔をあけて取り込ませるエレクトロポレーションによる方法がある。形質転換には主にヒートショック法が用いられるが、エレクトロポレーションには形質転換効率がよいという利点があるため、ライブラリーの作製などに用いられる。
The experimental methods used in the following examples are as follows.
Transformation:
1. Principle New genetic information is introduced into Escherichia coli by treating the Escherichia coli with Ca 2+ or the like and incorporating the plasmid into a competent cell that facilitates incorporation of foreign plasmids. At this time, there are a method of incorporating a plasmid by heat shock and a method of electroporation in which E. coli is instantaneously perforated by applying a voltage to E. coli. The heat shock method is mainly used for transformation, but electroporation has the advantage of good transformation efficiency and is therefore used for library preparation.

2.準備するもの
・ヒートショックによる形質転換
コンピテントセル JM109株又はBL21 (DE3)株
プラスミド 約10 ng
LB/Amp(+)寒天培地プレート
1.6 ml LB培地試験管培地.
・エレクトロポレーションによる形質転換
大腸菌DH12S
プラスミド 約10ng
エレクトロポレーター
キュベット
無菌エッペンドルフチューブ
2. Things to prepare: Transformation by heat shock Competent cells JM109 strain or BL21 (DE3) strain Plasmid About 10 ng
LB / Amp (+) agar plate
1.6 ml LB medium test tube medium.
・ Transformation by electroporation E. coli DH12S
About 10ng of plasmid
Electroporator cuvette sterile eppendorf tube

3.ヒートショック法による形質転換
コンピテントセルにプラスミドを約10 ng加え、氷中に30 min静置する。42℃で90 secヒートショックを行った後、氷中に移し、2 min静置する。LB培地を800μl 加え、37℃で60 min振盪する。室温で6000 rpm、5 min遠心を行い、100μl 程度残して上清を破棄する。残った培地溶液で菌体ペレットを懸濁し、クリーンベンチ内で、LB/Amp (+)のプレートに塗布する。菌体がJM109株ならば37℃、BL21株ならば28℃に12〜16時間静置する。
3. Transformation by heat shock Add about 10 ng of plasmid to competent cells and leave on ice for 30 min. Heat shock at 42 ° C for 90 sec, then transfer to ice and leave for 2 min. Add 800 μl of LB medium and shake at 37 ° C for 60 min. Centrifuge at 6000 rpm for 5 min at room temperature, and discard the supernatant, leaving about 100 μl. Suspend the cell pellet with the remaining medium solution and apply it to the LB / Amp (+) plate in a clean bench. If the cells are JM109 strains, leave them at 37 ° C, and if they are BL21 strains, leave them at 28 ° C for 12-16 hours.

4.ポレーションによる形質転換
大腸菌DH12S株40μlとプラスミド1μlを無菌したエッペンドルフチューブで混合し、キュベットに移して、氷中にて15min静置。装置を、1500V、25mA、50μF、150Ωにセットする。装置にキュベットをセットし、パルスをかける。すばやく800 μlのLB培地を入れ、無菌エッペンドルフチューブに移し、1時間、37℃でキュアリング。Amp濃度(0.1 mg/ml)20mlLB培地に植え継ぎ、引き続き培養を行う。
4). Transformation by poration 40 μl of E. coli DH12S strain and 1 μl of plasmid were mixed in a sterile Eppendorf tube, transferred to a cuvette, and left on ice for 15 min. Set the instrument to 1500V, 25mA, 50μF, 150Ω. Set cuvette on device and pulse. Quickly add 800 μl LB medium, transfer to a sterile Eppendorf tube, and cure at 37 ° C for 1 hour. Inoculate Amp concentration (0.1 mg / ml) in 20 ml LB medium and continue to culture.

植菌と植え継ぎ、発現誘導:
1.原理
大量培養する場合、プレート上の大腸菌のコロニーを試験管である程度増やしておいてから、坂口フラスコに植え継ぐ。分泌発現系の場合、発現誘導をかける前に培地を新しい2×YT培地に換えると、タンパク質の発現量が向上する。また2×YT培地はタンパク質に富んだ培地なので塩析のときに、目的のタンパク質と一緒に共沈し、目的タンパク質の収量が向上する。
Inoculation and transfer, induction of expression:
1. Principle When mass-culturing, increase colonies of E. coli on the plate to some extent in a test tube, and then transfer to a Sakaguchi flask. In the case of a secretory expression system, if the medium is changed to a new 2 × YT medium before induction of expression, the protein expression level is improved. Moreover, since the 2 × YT medium is rich in protein, it is coprecipitated with the target protein during salting out, and the yield of the target protein is improved.

pETシステムおよびtac、lac系の発現系では、IPTG(イソプロピル-b-D(-)-チオガラクトピラノシド)によって発現誘導されるまでは、過剰に生産されるlacリプレッサーがlacオペロンに結合するために、lacオペロンの下流に配している目的タンパク質の発現は抑制されている。IPTGを投入することによってlacリプレッサーはIPTGと結合し、lacオペロンに結合しなくなるため、lacオペロンの下流に配している目的タンパク質の発現が開始される。lacリプレッサーは本来ラクトースを認識するが、ラクトースを用いた場合、大腸菌の持つb‐ガラクトシダーゼにより分解されてしまい、発現誘導物質として長期間働かないので、b‐ガラクトシダーゼによる分解を受けないIPTGを用いる。 In the pET system and tac and lac expression systems, the overproduced lac repressor binds to the lac operon until expression is induced by IPTG (isopropyl-b- D (-)-thiogalactopyranoside). Therefore, the expression of the target protein arranged downstream of the lac operon is suppressed. By introducing IPTG, the lac repressor binds to IPTG and does not bind to the lac operon, so the expression of the target protein located downstream of the lac operon is started. The lac repressor recognizes lactose in nature, but when lactose is used, it is degraded by b-galactosidase of E. coli and does not work as an expression inducer for a long time, so IPTG that does not undergo degradation by b-galactosidase is used. .

2.準備するもの
・植菌
3ml LB試験管培地
100mg/mlアンピシリン溶液
滅菌済み爪楊枝
・植え継ぎ
250ml 2×YT培地
100mg/mlアンピシリン溶液
・発現誘導
集菌瓶
0.5M IPTG
100mg/mlアンピシリン溶液
2. Things to prepare / inoculate
3ml LB test tube medium
100mg / ml ampicillin solution Sterilized toothpick / planting
250ml 2 × YT medium
100mg / ml ampicillin solution / expression induction collection bottle
0.5M IPTG
100mg / ml ampicillin solution

3.植菌
クリーンベンチ内で、終濃度0.1mg/ml になる様に100mg/mlアンピシリン溶液を3ml試験管培地に。コローを爪楊枝でつつき試験管の中に放り込む。(このときにサテライトをつつかないようにする。)試験管の口とふたをバーナーであぶり、ふたをする。28℃で一晩(16時間以上)ふる。
3. Inoculation In a clean bench, add 100 mg / ml ampicillin solution to a 3 ml test tube medium to a final concentration of 0.1 mg / ml. Plow the colo with a toothpick and throw it into a test tube. (Do not puck the satellite at this time.) Cover the mouth and lid of the test tube with a burner, and cover. Shake at 28 ° C overnight (over 16 hours).

4.植え継ぎ
以下の操作をクリーンベンチ内でおこなう。
ふた付の坂口フラスコの口をバーナーで軽くあぶり、ふたを取る。アンピシリン溶液を終濃度0.1 mg/mlになるように入れる。試験管の口をバーナーで軽くあぶる。試験管の中のcultureを坂口フラスコの中に流し込む。坂口フラスコの口とふたをバーナーで軽くあぶり、ふたをする。28℃で振盪培養する。O.D.600 = 0.8となったところで、0.8 M IPTGを終濃度1mMになるように入れる。28℃、120min-1ぐらいで一晩ふる。
4). Transplanting Perform the following operations in a clean bench.
Gently pour the mouth of the Sakaguchi flask with a lid with a burner and remove the lid. Add ampicillin solution to a final concentration of 0.1 mg / ml. Gently rub the mouth of the test tube with a burner. Pour the culture in the test tube into the Sakaguchi flask. Gently pour the mouth and lid of the Sakaguchi flask with a burner. Incubate with shaking at 28 ° C. When OD600 = 0.8, add 0.8 M IPTG to a final concentration of 1 mM. Shake overnight at 28 ℃ and 120min-1.

可溶性画分からの回収:
1.原理
目的のタンパク質が十分に大腸菌の外に分泌される場合、まず菌体と培地上清に分離した後、培地上清は硫酸アンモニウムで塩析する。
Recovery from the soluble fraction:
1. Principle When the target protein is sufficiently secreted out of E. coli, it is first separated into cells and a culture supernatant, and then the culture supernatant is salted out with ammonium sulfate.

2.準備するもの
硫酸アンモニウム
(培地上清重量の60%(w/w)。全て加えると80%飽和になる)
PBS
2. Things to prepare Ammonium sulfate
(60% (w / w) of the supernatant weight of the medium. When all is added, it becomes 80% saturation)
PBS

3.塩析と塩析したタンパク質の可溶化
まず菌体を含んだ培地を集菌瓶に移し、4℃、7000rpm、20分で遠心し、菌体と培地上清を分離する。
続いて、以下の操作を4℃で行う。
スターラーで攪拌しながら少しずつ硫酸アンモニウムを加え、4 ℃で8時間以上置く。塩析したサンプルを集菌瓶にあけ、4 ℃、7000 rpm、50 min遠心し、上清を捨てる。各集菌瓶に50 mM Tris-HCl/ 200 mM NaClを10ml程度加え、沈殿が浸るようにして、4℃、1昼夜静置する。可溶化したサンプルを透析膜に移し、50 mM Tris-HCl/ 500 mM NaClに対して透析を行うことで、硫酸アンモニウムを除去する。透析したサンプルをファルコンチューブに回収し、4℃、7000rpm、20min遠心し、上清を用いて(His)6-tag精製を行う。イミダゾールを除去するために、PBSに対して透析を行う。
3. Salting out and solubilizing the salted out protein First, the medium containing the cells is transferred to a collection bottle and centrifuged at 4 ° C. and 7000 rpm for 20 minutes to separate the cells and the culture supernatant.
Subsequently, the following operation is performed at 4 ° C.
Add ammonium sulfate little by little while stirring with a stirrer and leave at 4 ° C for more than 8 hours. Open the salted-out sample in a collection bottle, centrifuge at 4 ° C, 7000 rpm, 50 min, and discard the supernatant. Add about 10 ml of 50 mM Tris-HCl / 200 mM NaCl to each collection bottle, and leave it at 4 ° C for 1 day to allow the precipitate to soak. The solubilized sample is transferred to a dialysis membrane, and ammonium sulfate is removed by dialysis against 50 mM Tris-HCl / 500 mM NaCl. The dialyzed sample is collected in a falcon tube, centrifuged at 4 ° C., 7000 rpm, 20 min, and (His) 6-tag purification is performed using the supernatant. Dialysis against PBS to remove imidazole.

不溶性画分からのタンパク質の回収と巻き戻し:
1.原理
分泌発現系の大腸菌菌体内に不溶性として存在するタンパク質はpel-Bシグナルペプチドの働きで細胞膜の外へ放出される過程で膜に引っ掛かったものが大半を占めている。菌体内膜画分タンパク質の分子内ジスルフィド結合は、大腸菌シャペロニンの働きにより正しく形成されていると考えられており、ゆえにタンパク質変性剤のみで可溶化して回収し、変性在を除去して巻き戻しを行う。
Protein recovery and rewinding from the insoluble fraction:
1. Principle Most of the proteins that exist as insoluble in Escherichia coli cells in the secretory expression system are caught on the membrane during the process of being released outside the cell membrane by the action of the pel-B signal peptide. It is thought that the intramolecular disulfide bond of the intracellular membrane fraction protein is correctly formed by the action of the E. coli chaperonin. Perform the return.

2.分泌発現系不溶性画分の回収と巻き戻し
菌体を超音波破砕(sonication)し(170W、15 min)、菌体破砕液を10000 rpm、40 minで遠心分離し、沈殿を回収する。培養液1 L当たりの沈殿に、10 mlの6 M塩酸グアニジン/ 20mM Tris-HCl/500mM NaCl/5mM imidazoleを加え、一晩つける。10000 rpm、30 minで遠心分離し、上清を用いて(His)6-tag精製を行う。溶出画分のタンパク質濃度を測り、7.5μM以下に希釈し、3M、2M、1M、0.5M、0M塩酸グアニジン/50 mM Tris-HCl/200mM NaCl/1mM EDTAで段階透析法による巻き戻しを行う。塩酸グアニジン濃度が1MからはL-アルギニン塩酸塩を0.4Mとなるように加える。
2. Collection and rewinding of insoluble fraction of secretory expression system The microbial cells are sonicated (170 W, 15 min), and the microbial cell lysate is centrifuged at 10000 rpm for 40 min to collect the precipitate. Add 10 ml of 6 M guanidine hydrochloride / 20 mM Tris-HCl / 500 mM NaCl / 5 mM imidazole to the precipitate per liter of culture and leave overnight. Centrifuge at 10000 rpm for 30 min and purify (His) 6-tag using the supernatant. The protein concentration of the eluted fraction is measured, diluted to 7.5 μM or less, and rewound by step dialysis with 3M, 2M, 1M, 0.5M, 0M guanidine hydrochloride / 50 mM Tris-HCl / 200 mM NaCl / 1 mM EDTA. When the guanidine hydrochloride concentration is 1M, L-arginine hydrochloride is added to 0.4M.

金属キレート(His)6-tagアフィニティークロマトグラフィー:
1.原理
微生物を用いて大量調製した目的蛋白質はそのN末端またはC末端に融合発現させた6つのヒスチジン残基からなる(His)6-tagを利用して簡便かつ迅速に精製を行うことが可能である。ヒスチジン残基の側鎖のイミダゾール環はpH 8.0において1つの非共有電子対を持ち、それを2価の正電荷を持つ遷移金属イオン(Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)に配位することができる。その親和性により(His)6-tagを持った蛋白質は金属イオンを固定化したクロマトグラフィー担体に特異的に吸着し分離される。吸着した目的蛋白質は50mM〜1Mのimidazoleを含むbufferを流すことで溶出される。
Metal chelate (His) 6-tag affinity chromatography:
1. Principle Proteins prepared in large quantities using microorganisms can be easily and quickly purified using the (His) 6-tag consisting of six histidine residues fused and expressed at the N-terminus or C-terminus. is there. The imidazole ring on the side chain of the histidine residue has one unshared electron pair at pH 8.0 and coordinates it to a divalent positively charged transition metal ion (Co 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ ) can do. Due to its affinity, a protein having a (His) 6-tag is specifically adsorbed and separated on a chromatographic support on which metal ions are immobilized. The adsorbed target protein is eluted by flowing a buffer containing 50 mM to 1 M imidazole.

2.準備するもの
・Binding Buffer:サンプルロード前のpre-washおよびwashに使用。
5 mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・Wash Buffer:washに使用。
20mM imidazole又は 40mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・ Elute Buffer:eluteに使用。
100mM imidazole、200mM imidazole 又は300mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・8 x Charge Buffer:Ni2+の固定に使用。
400 mM NiSO4 in H2O
ミリQ水に溶解させる。PBSを用いると塩が析出するので注意。
実際には0 mM imidazole, 6 M Gu-HCl, PBS (pH7.9)と、500mM imidazole (もしくは1M imidazole), 6M Gu-HCl, PBS(pH7.9)をストックし、二種類のBufferを混合することにより、各imidazole濃度Bufferを作製する。
2. Things to prepare ・ Binding Buffer: Used for pre-washing and washing before sample loading.
5 mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・ Wash Buffer: Used for washing.
20 mM imidazole or 40 mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・ Elute Buffer: Used for elute.
100 mM imidazole, 200 mM imidazole or 300 mM imidazole
6M Gu-HCl
PBS pH 7.9
・ 8 x Charge Buffer: Used to fix Ni 2+ .
400 mM NiSO 4 in H 2 O
Dissolve in Milli-Q water. Note that salt will precipitate if PBS is used.
Actually, 0 mM imidazole, 6 M Gu-HCl, PBS (pH 7.9) and 500 mM imidazole (or 1 M imidazole), 6 M Gu-HCl, PBS (pH 7.9) are stocked, and two kinds of buffers are mixed. Thus, each imidazole concentration buffer is prepared.

3.操作
樹脂を混ぜて均一にし、カラムに注ぎ、静置する。10 mlのBinding Bufferでpre-washを行うが、カラムに溶液を注ぐときにはピペッティングで行い、カラム表面を乱さないようにする。つづいて、サンプルをロードし、溶出液は(素通り画分)として回収する。10mlのwash Bufferでwashを行い、溶出液は(wash画分)として回収する。elute bufferを加え、ファルコンチューブに回収する。各々の画分の280nmにおける吸光度を測定し、適当量をSDS-PAGEのサンプルとして調製し分析する。
3. Operation Mix the resin to homogenize, pour onto the column, and let stand. Pre-wash with 10 ml of Binding Buffer, but do not disturb the column surface by pipetting when pouring the solution onto the column. Subsequently, the sample is loaded, and the eluate is collected as (through fraction). Wash with 10 ml of wash buffer and collect the eluate as (wash fraction). Add elute buffer and collect in a Falcon tube. The absorbance at 280 nm of each fraction is measured, and an appropriate amount is prepared and analyzed as a sample for SDS-PAGE.

ファージ調製:
1.原理
本研究ではヘルパーファージ / ファージミド系によるファージ提示系を採用しており、ファージミドによる形質転換の他にヘルパーファージの感染によるコートタンパクの供給が必要である。培地上に分泌された繊維状バクテリオファージM13はPEG6000の存在下で沈殿でき、ペレットをバッファーで溶解することにより可溶性ファージを調製する。
Phage preparation:
1. Principle In this study, a phage display system using a helper phage / phagemid system is employed. In addition to transformation with a phagemid, supply of a coat protein by helper phage infection is required. Filamentous bacteriophage M13 secreted onto the medium can be precipitated in the presence of PEG6000 and soluble phage are prepared by dissolving the pellet in buffer.

2.準備するもの
・ファージミド
・大腸菌 (DH12S, JM109)
・ヘルパーファージ M13K07
・LB培地
・アンピシリン
・カナマイシン
・20% Polyethylene glycol (PEG)6000 2.5M NaCl
・Blocking Buffer (Super BlockTM Blocking Buffer in PBS:PIERCE)
・Tween20
2. Things to prepare-Phagemid-E. coli (DH12S, JM109)
・ Helper phage M13K07
・ LB medium ・ Ampicillin ・ Kanamycin ・ 20% Polyethylene glycol (PEG) 6000 2.5M NaCl
・ Blocking Buffer (Super BlockTM Blocking Buffer in PBS: PIERCE)
・ Tween20

3.操作
目的のファージミドを用いてエレクトロポレーションにより大腸菌DH12S株を形質転換し、1時間のcuringを行った後、終濃度100μg/mlのアンピシリンを含む20ml LB培地で4〜5h培養する。ヘルパーファージ M13K07 (1×1011 cfu/ml)を20μl加え、100rpmで1h振盪する。カナマイシンを終濃度50μg/mlになるよう加え、O/Nで振盪培養する。4℃ 7000rpmで20min遠心して菌体を回収し、回収した培地に5mlの20%PEG6000/2.5MNaClを加え、氷中に1h静置する。4℃, 10000rpmで 20min遠心し、丁寧に上清を取り除いた後、沈殿を850μlの Blocking Buffer-Tに溶解する。
3. The Escherichia coli DH12S strain is transformed by electroporation using the phagemid for manipulation, and after curing for 1 hour, the cells are cultured in 20 ml LB medium containing ampicillin at a final concentration of 100 μg / ml for 4 to 5 hours. Add 20 μl of helper phage M13K07 (1 × 10 11 cfu / ml) and shake for 1 h at 100 rpm. Kanamycin is added to a final concentration of 50 μg / ml and cultured with shaking at O / N. The cells are collected by centrifugation at 4 ° C. and 7000 rpm for 20 min, 5 ml of 20% PEG6000 / 2.5 M NaCl is added to the collected medium, and the mixture is left on ice for 1 h. Centrifuge at 10000rpm for 20min at 4 ℃, carefully remove the supernatant, and dissolve the precipitate in 850μl Blocking Buffer-T.

バイオパニング:
1.原理
膨大な数の抗体ライブラリーの中から目的のクローンを獲得するには、何らかの選択法を用いてファージ抗体のスクリーニングを行う必要がある。主な手法として、イムノチューブや、マグネットビーズを用いた手法等が利用さているが、いずれも精製された抗原に対する選択手法である。ここでは、pMHCに対してスクリーニングを行う手法として、これまでの報告及び当研究室で利用されているマグネットビーズを用いたパニング操作を参考にして行った手法について述べる。
Biopanning:
1. Principle In order to obtain a target clone from a vast number of antibody libraries, it is necessary to screen phage antibodies using some selection method. As a main technique, an immunotube, a technique using a magnetic bead, or the like is used, and any of them is a selection technique for a purified antigen. Here, as a method for screening pMHC, we describe a method that has been performed with reference to previous reports and panning operations using magnetic beads used in our laboratory.

2.準備するもの
・調製したファージ抗体(通常PEG沈後、850μl PBSに溶解)
・PBS
・PBS-T(0.05%Tween20(v/v))
・Blocking Buffer
・20mM MES Buffer (pH7.0)
・可溶性VL断片(10μg/ml)
・JM109グリセロールストック
・20ml LB培地
・0.1mg/ml Amp(+)LBプレート(角型2号シャーレ)
・50mg/ml Kanamycin
・ビオチン化pMHC
2. Things to prepare-Prepared phage antibody (usually dissolved in 850 μl PBS after PEG precipitation)
・ PBS
・ PBS-T (0.05% Tween20 (v / v))
・ Blocking Buffer
・ 20mM MES Buffer (pH7.0)
・ Soluble VL fragment (10μg / ml)
・ JM109 glycerol stock ・ 20ml LB medium ・ 0.1mg / ml Amp (+) LB plate (square type No. 2 Petri dish)
・ 50mg / ml Kanamycin
・ Biotinylated pMHC

3.操作
抗体可変領域を提示させたファージ抗体ライブラリーを調製する。PBS洗浄を施したマグネットビーズにBlocking Buffer 800μlと、抗原pMHC分子1μg入れ、緩やかに1時間撹拌し、抗原を固定化する。マグネットビーズを固定化しながら上清を除去し、ビオチン化されていない抗原を除去するためBlocking Buffer-Tで3回洗浄する。調製したファージライブラリーを加え、1h振盪する。オープンサンドイッチ法を採用する場合は、この時点で、可溶性VLを1μg加える。上清を除去し、Blockng Buffer-Tで洗浄する(5分×5回)。洗浄液をPBS-Tに変更し、再度5分×5回洗浄する。PBSで一度洗浄し、その後、10%グリシン-塩酸(pH 2.0)を750 μl投入し、10分振盪する。回収したファージに250μlを混合し中和を行った後、O.D.600=0.3〜0.5に培養した大腸菌JM109培養液 (LB 20 ml)に加え感染させる(100/minで1h振盪)。50mlファルコンチューブに移し、室温、6000 rpmで15 min遠心した後、沈殿を角型LBプレート(Amp+)にプレーティングする。一晩プレート培養した後、 プレートに滅菌したLB培地3ml程度を加え、よくスプレッディングする。ピペットマンで回収し、LB 20mlに移し、ファージライブラリーを再調製する。以上の操作を数ラウンド繰り返す。2ndラウンド以降は、抗原を結合していない系に投入し1h振盪し、非特異吸着するファージを除去した。
3. A phage antibody library displaying the engineered antibody variable region is prepared. Place 800 μl of Blocking Buffer and 1 μg of antigen pMHC molecule in magnetic beads that have been washed with PBS, and gently agitate for 1 hour to immobilize the antigen. Remove the supernatant while immobilizing the magnetic beads, and wash 3 times with Blocking Buffer-T to remove the non-biotinylated antigen. Add the prepared phage library and shake for 1 h. If the open sandwich method is used, 1 μg of soluble VL is added at this point. Remove the supernatant and wash with Blockng Buffer-T (5 min x 5). Change the washing solution to PBS-T and wash again for 5 minutes x 5 times. Wash once with PBS, and then add 750 μl of 10% glycine-hydrochloric acid (pH 2.0) and shake for 10 minutes. The collected phages are mixed with 250 μl and neutralized, and then added to E. coli JM109 culture solution (LB 20 ml) cultured at OD 600 = 0.3 to 0.5 (shaking at 100 / min for 1 h). Transfer to a 50 ml Falcon tube, centrifuge at 6000 rpm for 15 min at room temperature, and then deposit the precipitate on a square LB plate (Amp +). After overnight plate culture, add about 3 ml of sterilized LB medium to the plate and spread well. Collect with Pipetman, transfer to 20 ml of LB and re-prepare the phage library. Repeat the above operation for several rounds. After the 2nd round, it was put into a system to which no antigen was bound and shaken for 1 h to remove non-specifically adsorbed phage.

ELISA:
1.原理
一次抗体を抗原に結合させ、酵素標識した二次抗体で計量する手法がELISA(enzyme linked immunosorbent assey)である。本研究ではオープンサンドイッチELISAを測定系とし、酵素標識した検出抗体としてanti-c-myc mouse monoclonal IgG HRP conjugateを用い、発光度を定量的に測定した。
ELISA:
1. Principle ELISA (enzyme linked immunosorbent assay) is a technique in which a primary antibody is bound to an antigen and measured with an enzyme-labeled secondary antibody. In this study, an open sandwich ELISA was used as the measurement system, and the luminescence was quantitatively measured using anti-c-myc mouse monoclonal IgG HRP conjugate as the enzyme-labeled detection antibody.

2.準備するもの
・PBS
・PBS-T(0.05%Tween20 (v/v))
・Blocking Buffer
・可溶性VL断片(10μg/ml)
・一次抗体anti-c-myc mouse monoclonal IgG HRP conjugate(PBSで2000倍希釈)
・ストレプトアビジン
・ビオチン化pMHC
・ECLTM Western Blotting Detection Reagent
・96穴プレート
・Fluorescan
2. Things to prepare-PBS
・ PBS-T (0.05% Tween20 (v / v))
・ Blocking Buffer
・ Soluble VL fragment (10μg / ml)
Primary antibody anti-c-myc mouse monoclonal IgG HRP conjugate (diluted 2000 times with PBS)
・ Streptavidin ・ Biotinylated pMHC
・ ECL TM Western Blotting Detection Reagent
・ 96-well plate ・ Fluorescan

3.操作
96穴プレートにストレプトアビジン溶液 (1 mg/ml)を100μl/wellで投入し、一晩静置して固定化する。ストレプトアビジン溶液を回収し、Blocking Bufferを200μl/well投入し、1h静置する。ビオチン化した抗原を投入し、1h静置することで抗原を固定化する。PBS-Tでビオチン化していない抗原を取り除いた後、培養した菌体の破砕液上清と培地上清を投入し、1h緩やかに振盪させて抗体と抗原を結合させる。上清を除いた後、PBS-Tで5分×5回洗浄する。PBSで希釈した一次抗体を投入し、1h穏やかに振盪する。上清を除いた後、PBS-Tで5分×5回洗浄する。Western Blotting Reagentを加えてFluorescanにより発光強度を測定する
3. operation
Streptavidin solution (1 mg / ml) is added to a 96-well plate at 100 μl / well and allowed to stand overnight for immobilization. Collect the streptavidin solution, add 200 μl / well of Blocking Buffer, and let stand for 1 h. A biotinylated antigen is added and left to stand for 1 h to immobilize the antigen. After removing the non-biotinylated antigen with PBS-T, the supernatant of the cultured bacterial cells and the culture supernatant are added and gently shaken for 1 h to bind the antibody to the antigen. After removing the supernatant, wash with PBS-T for 5 minutes x 5 times. Add primary antibody diluted in PBS and shake gently for 1 h. After removing the supernatant, wash with PBS-T for 5 minutes x 5 times. Add Western Blotting Reagent and measure luminescence intensity with Fluorescan

SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE):
1.原理
蛋白質をポリペプチド鎖にして分離する方法。SDSがポリペプチドに結合してマイナスの電荷を与えるため、ポリペプチド鎖の本来の電荷に関わりなくプラス極方向に泳動され、分子量に応じて蛋白質を分離できる。
SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE):
1. Principle A method of separating proteins into polypeptide chains. Since SDS binds to a polypeptide and gives a negative charge, it migrates in the positive pole direction regardless of the original charge of the polypeptide chain, and the protein can be separated according to the molecular weight.

2.準備するもの
・30%アクリルアミド溶液 (100ml)
acrylamide 29.2g
bis-acrylamide 0.8g
ddH2O to 100ml
・lower gel buffer (pH8.8) (100ml)
Tris 18.17g (1.8M)
SDS 0.40g
・upper gel buffer (pH6.8) (100ml)
Tris 6.06g (0.8M)
SDS 0.40g
・10%過硫酸アンモニウム(APS)
APS 10mg
H2O 100μl
・N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (TEMED)
・2-propanol
・100% TCA (W/v)
・2%DOC (デオキシコール酸ナトリウム: sodium deoxycholate)
・sample buffer (pH6.8) (100ml)
Tris 0.76g (62.8mM)
SDS 2.30g
100% glycerol 8ml
・10 x bromophenol blue 溶液 (BPB溶液)
BPB 1mg
100% grycerol 100μl
H2O 900μl
これをサンプル調製時に10 xとして使う。
・β-mercaptoethanol
・acetone
・10 x running buffer (1L)
Tris 30g
glycine 144g
SDS 10g
・染色液
coomassie brilliant blue R-280 2.8g
methanol 280ml
acetic acid 80ml
H2O 200ml
・脱染液
methanol 100ml
acetic acid 100ml
H2O 800ml
・ゲル板
・クリップ
・スペーサー
・コーム
・泳動槽
・染色・脱染用ケース
・ハイブリバッグ
2. Items to prepare-30% acrylamide solution (100ml)
acrylamide 29.2g
bis-acrylamide 0.8g
ddH 2 O to 100ml
・ Lower gel buffer (pH8.8) (100ml)
Tris 18.17g (1.8M)
SDS 0.40g
・ Upper gel buffer (pH6.8) (100ml)
Tris 6.06g (0.8M)
SDS 0.40g
・ 10% ammonium persulfate (APS)
APS 10mg
H 2 O 100μl
・ N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine (TEMED)
・ 2-propanol
・ 100% TCA (W / v)
・ 2% DOC (sodium deoxycholate)
・ Sample buffer (pH6.8) (100ml)
Tris 0.76g (62.8mM)
SDS 2.30g
100% glycerol 8ml
・ 10 x bromophenol blue solution (BPB solution)
BPB 1mg
100% grycerol 100μl
H 2 O 900μl
This is used as 10x during sample preparation.
・ Β-mercaptoethanol
・ Acetone
・ 10 x running buffer (1L)
Tris 30g
glycine 144g
SDS 10g
・ Staining solution
coomassie brilliant blue R-280 2.8g
methanol 280ml
acetic acid 80ml
H 2 O 200ml
・ Destaining liquid
methanol 100ml
acetic acid 100ml
H 2 O 800ml
・ Gel plate ・ Clip ・ Spacer ・ Comb ・ Migration tank ・ Dyeing and destaining case ・ Hybrid bag

3.ゲルの作製
ゲル板をエタノールと水できれいに拭いた後、スペーサーを挟んでゲル板を組む。必要とする組成のlower gel溶液を調製し、10%APS 35μl、TEMED 5μl (それぞれゲル1枚分の量)を加えてよく混ぜてから、流し込む。2-propanolを重層させ、ゲルを重合させた後、2-propanolを除去し、upper gel溶液を調製する。10%APS 、TEMED を加えてよく混ぜてから、ゲル板に流し込み、コームを挿入する。
3. Gel preparation After the gel plate is wiped clean with ethanol and water, the gel plate is assembled with a spacer in between. Prepare a lower gel solution with the required composition, add 35% of 10% APS and 5μl of TEMED (each for one gel), mix well, and then pour. After superposing 2-propanol to polymerize the gel, remove 2-propanol and prepare an upper gel solution. Add 10% APS and TEMED and mix well, then pour into a gel plate and insert comb.

4.サンプル調製
サンプルは、1サンプルあたりの蛋白質が8μg前後になるように調製する。もしこれに十分な濃度の蛋白質溶液であるならば以下のように調製する。満たない場合はサンプルの濃縮を行う。
sample x μl
H2O (8-x) μl
sample buffer 12μl
10 x BPB溶液 2μl
β-mercaptoethanol 1μl
total 20μl
これらの試料を混合し100℃で5分煮沸する。
サンプルの濃度が不足した場合は、TCAによる濃縮操作をエッペンにサンプルを入れtotal 1mlになるように水を加える。2% DOCを8μl 加えエッペンを上下にし、よく混合する。100% TCAを70μl 加え、よく混合し、10分室温で放置。12000rpm、10分冷却遠心した後、上清をていねいに取り除き、アセトンを800μl 加える。12000rpm、5分遠心した後、上清をていねいに取り除き、dry upする。水を5μl 加え、上記のsampleとする。
4). Sample preparation Samples should be prepared so that the amount of protein per sample is about 8 μg. If it is a protein solution of sufficient concentration, prepare as follows. If not, concentrate the sample.
sample x μl
H 2 O (8-x) μl
sample buffer 12μl
10 x BPB solution 2μl
β-mercaptoethanol 1μl
total 20μl
These samples are mixed and boiled at 100 ° C. for 5 minutes.
If the sample concentration is insufficient, concentrate the sample with TCA, add the sample to an eppen, and add water to make a total of 1 ml. Add 8 μl of 2% DOC and move the Eppen up and down and mix well. Add 70 μl of 100% TCA, mix well, and leave at room temperature for 10 minutes. Centrifuge at 12000 rpm for 10 minutes, carefully remove the supernatant, and add 800 μl of acetone. After centrifugation at 12000 rpm for 5 minutes, carefully remove the supernatant and dry it up. Add 5 μl of water to make the above sample.

5.泳動
スペーサーをはずしてゲル板を組み、running bufferを満たした泳動槽に立てる。泳動槽の上方からもrunning bufferを注ぎ、サンプルをアプライする。定電圧100Vで泳動し、BPBのマーカーが先端に来たら泳動を中止する。
5. Remove the electrophoresis spacer, assemble the gel plate, and place it in the electrophoresis tank filled with running buffer. Pour running buffer from above the electrophoresis tank and apply the sample. Run at a constant voltage of 100V and stop the run when the BPB marker is at the tip.

6.染色および脱染
ゲル板からゲルを外し、ケースに入れ、染色液を入れた後1時間ほど静置する。染色液を戻し、ゲルを軽く洗った後、脱染液を入れる。
6). Remove the gel from the staining and destaining gel plate, place it in a case, and leave it for about 1 hour after adding the staining solution. Return the staining solution, lightly wash the gel, and then add the destaining solution.

ウェスタンブロッティング(Western blotting):
1.原理
SDS-PAGE後、メンブレンに蛋白質を吸着させ、目的とする蛋白質の特異抗体をプローブとして、目的蛋白質を検出する方法。目的蛋白質の有無、定量、見かけの分子量の解析などに用いられる。検出方法として放射性同位体を用いる方法もあるが、本実施例ではhorseradish peroxidaseによるルミノールの酸化化学発光で検出を行っている。
Western blotting:
1. principle
After SDS-PAGE, the protein is adsorbed on the membrane, and the target protein is detected using a specific antibody of the target protein as a probe. Used for the presence or absence of target protein, quantification, and analysis of apparent molecular weight. Although there is a method using a radioisotope as a detection method, in this embodiment, detection is performed by oxidation chemiluminescence of luminol by horseradish peroxidase.

2.準備するもの
・transfer buffer
Tris 21.2g
glycine 100.9g
H2O to 800ml
*この状態で保存し、使用する際に20 vol%となるようにmethanolを加える。
・PBS-T (0.05% Tween20/PBS)
・blocking buffer (8% skim milk (DIFCO))
・検出抗体(HRP conjugate)
・ECLTM Western blotting detection kit (Amersham Pharmacia)
・転写装置
・メンブレン(ECLTM Nitrocellulose membrane)
・ろ紙(Whatman 3MM)
2. Things to prepare ・ transfer buffer
Tris 21.2g
glycine 100.9g
H 2 O to 800ml
* Store in this state and add methanol to 20 vol% when using.
・ PBS-T (0.05% Tween20 / PBS)
・ Blocking buffer (8% skim milk (DIFCO))
・ Detection antibody (HRP conjugate)
・ ECLTM Western blotting detection kit (Amersham Pharmacia)
・ Transfer device ・ Membrane (ECLTM Nitrocellulose membrane)
・ Filter paper (Whatman 3MM)

3.操作
Lower gelの大きさのろ紙2枚とメンブレン1枚、および大きめのろ紙(スペーサーを覆う大きさ)を1枚をtransfer bufferに浸す。SDS-PAGE後のlower gelをtransfer bufferに30分浸す。転写装置にろ紙、ろ紙、メンブレン、ゲル、大きいろ紙の順に重ね、定電流170mAで40分転写。メンブレンをblocking bufferに1時間つけ、PBS-Tで3回washする(15分、5分、5分)。メンブレンを検出抗体に30分つけ、PBS-Tで3回washする(15分、5分、5分)。メンブレンをキムワイプで拭いた後、ECLTM Western blotting detection kitのdetection reagent 1および2を、それぞれ1mlずつメンブレン上に加え1分静置する。detection reagentをキムワイプでよく拭き取り、LAS1000で撮影する。
3. operation
Soak two pieces of lower gel filter paper, one membrane, and one large filter paper (size that covers the spacer) in the transfer buffer. Immerse the lower gel after SDS-PAGE in transfer buffer for 30 minutes. The filter paper, filter paper, membrane, gel, and large filter paper are stacked in this order on the transfer device, and transferred at a constant current of 170 mA for 40 minutes. Place membrane in blocking buffer for 1 hour and wash 3 times with PBS-T (15 min, 5 min, 5 min). Apply the membrane to the detection antibody for 30 minutes and wash 3 times with PBS-T (15 minutes, 5 minutes, 5 minutes). After wiping the membrane with Kimwipe, add 1 ml each of detection reagent 1 and 2 of the ECL ™ Western blotting detection kit on the membrane and let stand for 1 minute. Wipe off the detection reagent thoroughly with Kimwipe, and shoot with LAS1000.

表面プラズモン共鳴(SPR) :
1.原理
定量的な結合活性評価のもう一つの手段として、表面プラズモン共鳴による実験を行った。本手法は、分子が結合した不活性金属板に光を照射し、表面プラズモン波とエバネッセント波が共鳴する際(表面プラズモン現象)の入射光と反射光の角度の差(SPR角度)を測定するものである。不活性金属板上の分子に違う分子が結合し、不活性金属板の質量が増加するのに伴ってSPR角度は大きくなるので、これを追うことにより、相互作用の観測が可能となる。
Surface plasmon resonance (SPR):
1. As another means for quantitatively evaluating the binding activity in principle, an experiment by surface plasmon resonance was performed. This method irradiates light to an inert metal plate with molecules attached, and measures the difference (SPR angle) between the incident light and reflected light when the surface plasmon wave and the evanescent wave resonate (surface plasmon phenomenon). Is. As the SPR angle increases as different molecules bind to the molecules on the inert metal plate and the mass of the inert metal plate increases, the interaction can be observed by following this.

2.準備するもの
・表面プラズモン共鳴(SPR)
活性化試薬
EDC(N-エチル-N’-(3-ジメチルアミノプロリル)カルボジイミドヒドロクロライド)
NHS(N-ヒドロキシスクシニルイミド)
100μg/ml ストレプトアビジン
10mM酢酸緩衝液
1Mエタノールアミンヒドロクロライド
センサーチップ(CM5)
2. Things to prepare-Surface Plasmon Resonance (SPR)
Activation reagent
EDC (N-ethyl-N '-(3-dimethylaminoprolyl) carbodiimide hydrochloride)
NHS (N-hydroxysuccinimide)
100 μg / ml streptavidin
10 mM acetate buffer
1M ethanolamine hydrochloride sensor chip (CM5)

3.操作
ストレプトアビジンを超純水に濃度1mg/mlとなるように溶かす。固定化の前にストレプトアビジン溶液に1M酢酸ナトリウム溶液(pH5.0)を終濃度10mMとなるように加え、アミノカップリングキットを用いてアミノカップリング法により、シクロメチルデキストラン上に固定化する。この上にアナライトサンプルを流して固定化し、さらにリガンド溶液を流す。
3. Dissolve the operation streptavidin in ultrapure water to a concentration of 1 mg / ml. Prior to immobilization, 1M sodium acetate solution (pH 5.0) is added to the streptavidin solution to a final concentration of 10 mM, and immobilized on cyclomethyldextran by amino coupling method using an amino coupling kit. An analyte sample is flowed on the sample to be immobilized, and a ligand solution is further flowed.

本実施例では、標的抗原として、VPLRPMTYからなるアミノ酸配列を有するぺプチド(VY8)がHLA class I の一種であるHLA-B35に提示されたクローンを採用した。対して、コントロールとしては、RPQVPLRPMTYという配列のペプチドを提示したHLA-B35を用いた。VY8を提示したpHLAについては既に、X線結晶構造解析が終了し、構造が既知なこと(Smith, K.J., Reid, S.W., Stuart, D.I., McMichael, A.J., Jones, E.Y., Bell, J.I. (1996) An altered position of the alpha 2 helix of MHC class I is revealed by the crystal structure of HLA-B*3501 Immunity 4, 203 -213)、及び、この抗原を提示した細胞に対しに非常に強い細胞傷害性を示すCTLがクローニングされており(非特許文献5)、これらTCRのCDRが高感度な可能性が高いことを重要視し、標的抗原として決定した。 In this example, a clone in which a peptide (VY8) having an amino acid sequence consisting of VPLRPMTY was presented to HLA-B35, which is a kind of HLA class I, was employed as a target antigen. On the other hand, as a control, HLA-B35 presenting a peptide having the sequence RPQVPLRPMTY was used. For pHLA presenting VY8, X-ray crystal structure analysis has already been completed and the structure is already known (Smith, KJ, Reid, SW, Stuart, DI, McMichael, AJ, Jones, EY, Bell, JI (1996) An altered position of the alpha 2 helix of MHC class I is revealed by the crystal structure of HLA-B * 3501 Immunity 4, 203 -213) and extremely strong cytotoxicity against cells presenting this antigen. The CTLs shown were cloned (Non-patent Document 5), and it was determined that the CDRs of these TCRs were highly likely to be highly sensitive, and were determined as target antigens.

VY8を提示した抗原に対し高感度なCTLクローン間で、TCA-α鎖に高い相同性を示すものが確認されており、このうちの139というTCRのCDRを移植することとした。このクローンはαβ型のTCRを発現しており、以下、139クローンのTCRのα鎖の塩基配列とアミノ酸配列、及びβ鎖のアミノ酸配列とヌクレオチド配列を夫々、図1及び図2に記載する。 Among the CTL clones highly sensitive to the antigen presenting VY8, those showing high homology to the TCA-α chain were confirmed. Of these, 139 TCR CDRs were transplanted. This clone expresses αβ-type TCR, and the base sequence and amino acid sequence of α chain and the amino acid sequence and nucleotide sequence of β chain of 139 clones are shown in FIG. 1 and FIG. 2, respectively.

次に、TCRのCDRを移植する抗体として、配列相同性の高い抗体クローンよりも、構造安定性、大腸菌発現系における発現量を重視して、本発明者らによって作製された既存の抗体の中から、最も該当するクローンとして、ヒト抗体である金表面認識抗体G4B10をVHドメインとして採用した。同様の理由からVLドメインとして、ヒト抗体である抗PHB抗体3d3をVLドメイン採用した。これら各領域のアミノ酸配列及びヌクレオチド配列を、ぞれぞれ、図3及び図4に示す。 Next, among the antibodies produced by the present inventors, the TCR CDR-grafted antibody emphasizes structural stability and expression level in the E. coli expression system rather than antibody clones with high sequence homology. Therefore, the gold surface recognition antibody G4B10, which is a human antibody, was adopted as the VH domain as the most relevant clone. For the same reason, the anti-PHB antibody 3d3, which is a human antibody, was adopted as the VL domain as the VL domain. The amino acid sequences and nucleotide sequences of these regions are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

一般にTCRと抗原の結合活性は低いと考えられるため、その柔軟性を考慮したとしても、pHLAとの結合に際しての大幅な構造変化は、余計なエネルギー障壁となり、結合力の消失に繋がる恐れが想起された。この想定の下、CDRの移植前後で、可能な限りループの位相が一致するように移植することが必要だと考えた。そこで、以下の事項に留意して、TCR様抗体の構築に当たった。
[設計時の留意点]
1.遺伝子再編における多様性創出機構の類似性から、抗体VHドメインにTCRのβ鎖のCDR、抗体VLドメインにTCRのα鎖のCDRを移植
2.CDRと抗体でアミノ酸配列のナンバリングが等しくなるように移植
3.SWISS-MODEL(http;//SWISS-MODEL.expasy.org//)を用いたホモロジーモデリングにより鋳型TCRと作製したTCR様抗体の構造情報をシミュレーションし、SWISS PDB Viewerにて重ねあわせ、CDRの位置を調節
4.移植CDRループの長さが短ければ鋳型抗体が持っていたCDR配列の一部を挿入し、長すぎたならば適宜アミノ酸残基を削除
5.それでもCDRループが長すぎる、もしくは、CDR領域の開始位置がずれている場合は、抗体FR領域にある残基を削除しながら、CDRループの位相を最適化
In general, the binding activity between TCR and antigen is considered to be low, so even if the flexibility is taken into account, a significant structural change upon binding to pHLA becomes an extra energy barrier and may lead to loss of binding force. It was done. Based on this assumption, we thought that it was necessary to transplant so that the phase of the loop was as close as possible before and after CDR transplantation. Therefore, TCR-like antibodies were constructed in consideration of the following matters.
[Points to note when designing]
1. 1. Transplant the CDR of the TCR β chain into the antibody VH domain and the CDR of the TCR α chain into the antibody VL domain due to the similarity of the diversity creation mechanism in the gene reorganization. 2. Transplant so that the numbering of amino acid sequences is equal between CDR and antibody. The structural information of the template TCR and the prepared TCR-like antibody is simulated by homology modeling using SWISS-MODEL (http; // SWISS-MODEL.expasy.org//), superimposed on SWISS PDB Viewer, and the position of the CDR Adjust 4. 4. If the length of the grafted CDR loop is short, insert a part of the CDR sequence possessed by the template antibody, and if it is too long, delete amino acid residues as appropriate. If the CDR loop is still too long or the start position of the CDR region is misaligned, optimize the CDR loop phase while removing residues in the antibody FR region.

以下の表1及び表2に、対応する139のα鎖及び抗PHB抗体3d3のVLドメインにおける各CDRのアミノ酸配列、並びに、対応する139のβ鎖及び抗体G4B10のVHドメインの各CDRのアミノ酸配列を示す。   Tables 1 and 2 below show the amino acid sequence of each CDR in the VL domain of the corresponding 139 α chain and anti-PHB antibody 3d3, and the amino acid sequence of each CDR of the corresponding 139 β chain and the VH domain of antibody G4B10. Indicates.

Figure 2009278927
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Figure 2009278927
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まず、上記の設計時の留意点1〜3を踏まえた上でTCR様抗体の一次配列を設計した(Mutant VH1:配列番号9)。更に、抗体G4B10のVH領域の各CDRに139β鎖の対応する各CDRを移植した結果、CDR1の開始点のずれ、CDR2とCDR3のループがTCRのモデルより長いと予測されたため、いずれも調整の必要性があると考えた。
まずCDR1に対しては、抗体のFR領域1のC末端側を5残基分削除した。CDR2に対しては、CDRの開始点のずれを修正するため、抗体のフレームワーク領域の49位のGly残基を削除した。さらにCDRループの短小化を図るため、抗体由来のCDRが残る領域から2残基分の削除を考えた。抗体パラトープの付近のアミノ酸残基は、柔軟性の維持はもとより、より立体障害性の低いものが望ましいと考え、45位47位のアスパラギン酸を除去した。最後にCDR3に対しては、C末端のF108とF109が、TCRパラトープではなく、CDR領域を支える役割を担っていると考え、片方を削除した。調整後、CDRのループ形状をかなり近接させることができた。再設計後のアミノ酸配列とホモロジーモデリングを行った結果得られたアミノ酸配列(Mutant VH2:配列番号10)を以下に示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列がTCRの各CDR由来のものであり、下線が付されたアミノ酸配列が抗体由来の各CDR由来のものである。
First, the primary sequence of a TCR-like antibody was designed in consideration of the above-mentioned design considerations 1 to 3 (Mutant VH1: SEQ ID NO: 9). Furthermore, as a result of grafting each CDR corresponding to the 139β chain to each CDR of the VH region of antibody G4B10, it was predicted that the CDR1 start point was shifted, and the CDR2 and CDR3 loops were longer than the TCR model. I thought it was necessary.
First, for CDR1, 5 residues were deleted from the C-terminal side of the FR region 1 of the antibody. For CDR2, the Gly residue at position 49 in the antibody framework region was deleted in order to correct the shift of the CDR start point. Furthermore, in order to shorten the CDR loop, we considered deleting two residues from the region where the antibody-derived CDR remains. The amino acid residues in the vicinity of the antibody paratope should be less sterically hindered as well as maintain flexibility, and aspartic acid at positions 45 and 47 was removed. Finally, for CDR3, we considered that C-terminal F108 and F109 play a role in supporting the CDR region, not the TCR paratope, and one of them was deleted. After the adjustment, the CDR loop shapes could be brought close to each other. The amino acid sequence (Mutant VH2: SEQ ID NO: 10) obtained as a result of homology modeling with the redesigned amino acid sequence is shown below. The amino acid sequence surrounded by a square frame is derived from each CDR of TCR, and the underlined amino acid sequence is derived from each CDR derived from an antibody.

Figure 2009278927
Figure 2009278927

Figure 2009278927
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同様にして、抗PHB抗体3d3のVL領域の各CDRに139α鎖の対応する各CDRを移植してTCR様抗体の一次配列を設計した(Mutant VL1:配列番号11)。CDR1、CDR3は大凡近接したループ形状をとることが予測されたため、CDR2のみの調整を考えた。今度は、CDRループが短いために、鋳型抗体のCDRに含まれるアミノ酸残基を用いてループを再構築した。再設計後のアミノ酸配列とホモロジーモデリングを行った結果得られたアミノ酸配列(Mutant VL2:配列番号12)を以下に示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列がTCRの各CDR由来のものであり、下線が付されたアミノ酸配列が抗体由来の各CDR由来のものである。   Similarly, the primary sequence of the TCR-like antibody was designed by transplanting each CDR corresponding to the 139α chain into each CDR of the VL region of the anti-PHB antibody 3d3 (Mutant VL1: SEQ ID NO: 11). Since CDR1 and CDR3 were predicted to have very close loop shapes, we considered adjusting only CDR2. This time, since the CDR loop was short, the loop was reconstructed using amino acid residues contained in the CDR of the template antibody. The amino acid sequence (Mutant VL2: SEQ ID NO: 12) obtained as a result of homology modeling with the redesigned amino acid sequence is shown below. The amino acid sequence surrounded by a square frame is derived from each CDR of TCR, and the underlined amino acid sequence is derived from each CDR derived from an antibody.

Figure 2009278927
Figure 2009278927

Figure 2009278927
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次に、このようにして設計したTCR様抗体の構成成分である各ポリペプチドのフレームワーク(FR)領域に当たる領域では鋳型抗体由来の塩基配列とし、移植したCDR領域については大腸菌における最も使用頻度の高いコドンを選択し、TCR様抗pHLA抗体のVH領域(gG4B10:図5)及びVL領域(g3d3:図6)のヌクレオチド配列及びアミノ酸配列を決定した。こうして決定したヌクレオチド配列に基づき、下記に示すプライマーを用いてOverlap extension PCRによりTCR様抗pHLA抗体の各領域をコードする遺伝子の全合成を行った。 Next, the region corresponding to the framework (FR) region of each polypeptide that is a component of the TCR-like antibody designed in this way is the base sequence derived from the template antibody, and the transplanted CDR region is the most frequently used in E. coli. High codons were selected and the nucleotide and amino acid sequences of the VH region (gG4B10: FIG. 5) and VL region (g3d3: FIG. 6) of the TCR-like anti-pHLA antibody were determined. Based on the nucleotide sequence determined in this way, total synthesis of genes encoding each region of the TCR-like anti-pHLA antibody was performed by overlap extension PCR using the primers shown below.

その後、それぞれの遺伝子を10pmolになるようにマイクロチューブ内に混同し、ポリメラーゼ KOD+ を用いて、アニーリング温度57℃~58℃でPCR反応を行った2%のアガロースゲルを用いた電気泳動を経て、目的と思われるDNA断片を切り出し、精製した。その精製産物と、上記プライマーの内の両端に当たるプライマーB1、B6、A1、A6を用いてそれぞれ 2nd PCRを行った。その後、1st PCRと同様に、2%のアガロースゲルを用いて切り出し精製を行った。 精製した遺伝子断片と分泌発現ベクターpRA2を、Nco I / Sac IIで、一晩、消化した。消化物を0.8%アガロースゲル電気泳動により、切り出し精製した。その後、それぞれの断片を用いてライゲーションを行ない、遺伝子を挿入した本発明のベクターを作製した。以上のベクター構築の概要を図7に示す。 After that, each gene was mixed in a microtube to 10 pmol, and subjected to electrophoresis using 2% agarose gel which was subjected to PCR reaction at an annealing temperature of 57 ° C. to 58 ° C. using polymerase KOD +. Then, a DNA fragment considered to be the objective was excised and purified. And its purification products, each 2 nd PCR using primers B1, B6, A1, A6 striking the ends of said primers was performed. Thereafter, similarly to the 1 st PCR, it was excised and purified using 2% agarose gel. The purified gene fragment and the secretory expression vector pRA2 were digested overnight with Nco I / Sac II. The digest was excised and purified by 0.8% agarose gel electrophoresis. Thereafter, ligation was performed using each fragment, and the vector of the present invention into which the gene was inserted was prepared. The outline of the above vector construction is shown in FIG.

139-B1 (配列番号17)
NNNNCCATGGCCCAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAAGTGAAAAAACCGGGCGCGTCAGTGAAAATTTCCTGCAAG

139-B2 (配列番号18)
TGTCCCGGGGCCTGACGCACCCAGTTGATCCAGTAGGTCGCATGGCCGCTTCCAGACGCCTTGCAGGAAATTTTCACTGACGCGCC

139-B3 (配列番号19)
TGCGTCAGGCCCCGGGACAAGGGCTTGAATGGATGTTTCAGAACAACGGCGTGTCTACCCGTTATAGCCCGTCCTTCCAGGG

139-B4 (配列番号20)
GTCGTCAGAACGCAGGCGGCTCAGTTCCATGTAGGCGGTGCTGGTGGAGGTGTCACGGGTCATGGTGACACGGCCCTGGAAGGACGGGCTATAACG

139-B5(配列番号21)
AGCCGCCTGCGTTCTGACGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGCAGCCTGGATCTGGTGAGCACCGAAGCGTTTTGGGGCCAAGGCACCACGGTCACC

139-B6(配列番号22)
NNNNACCCGCGGAACCATTCAGATCCTCTTCTGAGATGAGTTTTTGTTCGCTAGCTGAGGAGACGGTGACCGTGGTGCCTTGGC

139-A1(配列番号23)
NNNNCCATGGCCGACATCGTGATGACCCAGTCTCCATCCTCCCTGTCTGCATCTGTAGGAGACAGAGTCACC

139-A2 (配列番号24)
GGGCTTTCCCTGGTTCATGTTGATACCAATGTAAATAGCCATAAAAGCCGCTGGTTGCCCGGCAAGTGATGGTGACTCTGTCTCCTACAGATGCAG

139-A3 (配列番号25)
GGTATCAACATGAACCAGGGAAAGCCCCTAAGCTCCTGATCTATAACGCGCTGGATGGCAATTTGCAAGGTGGGGTCACATCAAGGTTCAG

139-A4 (配列番号26)
GTAATAAGTTGCAAAATCTTCAGGTTGCAGAGTGCTGATGGTGAGAGTGAAATCTGTCCCAGATCCACTGCCACTGAACCTTGATGTGACCCCACCTTG

139-A5 (配列番号27)
GCACTCTGCAACCTGAAGATTTTGCAACTTATTACTGTGCGGTGACCGATAACTATGGCGAGAACTTTGTGTTCGGCGGGACCAAAGTGGATATCAAAC

139-A6 (配列番号28)
NNNNCCGCGGCCGCACGTTTGATATCCACTTTGGTCCCGCCGAA
139-B1 (SEQ ID NO: 17)
NNNNCCATGGCCCAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAAGTGAAAAAACCGGGCGCGTCAGTGAAAATTTCCTGCAAG

139-B2 (SEQ ID NO: 18)
TGTCCCGGGGCCTGACGCACCCAGTTGATCCAGTAGGTCGCATGGCCGCTTCCAGACGCCTTGCAGGAAATTTTCACTGACGCGCC

139-B3 (SEQ ID NO: 19)
TGCGTCAGGCCCCGGGACAAGGGCTTGAATGGATGTTTCAGAACAACGGCGTGTCTACCCGTTATAGCCCGTCCTTCCAGGG

139-B4 (SEQ ID NO: 20)
GTCGTCAGAACGCAGGCGGCTCAGTTCCATGTAGGCGGTGCTGGTGGAGGTGTCACGGGTCATGGTGACACGGCCCTGGAAGGACGGGCTATAACG

139-B5 (SEQ ID NO: 21)
AGCCGCCTGCGTTCTGACGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGCAGCCTGGATCTGGTGAGCACCGAAGCGTTTTGGGGCCAAGGCACCACGGTCACC

139-B6 (SEQ ID NO: 22)
NNNNACCCGCGGAACCATTCAGATCCTCTTCTGAGATGAGTTTTTGTTCGCTAGCTGAGGAGACGGTGACCGTGGTGCCTTGGC

139-A1 (SEQ ID NO: 23)
NNNNCCATGGCCGACATCGTGATGACCCAGTCTCCATCCTCCCTGTCTGCATCTGTAGGAGACAGAGTCACC

139-A2 (SEQ ID NO: 24)
GGGCTTTCCCTGGTTCATGTTGATACCAATGTAAATAGCCATAAAAGCCGCTGGTTGCCCGGCAAGTGATGGTGACTCTGTCTCCTACAGATGCAG

139-A3 (SEQ ID NO: 25)
GGTATCAACATGAACCAGGGAAAGCCCCTAAGCTCCTGATCTATAACGCGCTGGATGGCAATTTGCAAGGTGGGGTCACATCAAGGTTCAG

139-A4 (SEQ ID NO: 26)
GTAATAAGTTGCAAAATCTTCAGGTTGCAGAGTGCTGATGGTGAGAGTGAAATCTGTCCCAGATCCACTGCCACTGAACCTTGATGTGACCCCACCTTG

139-A5 (SEQ ID NO: 27)
GCACTCTGCAACCTGAAGATTTTGCAACTTATTACTGTGCGGTGACCGATAACTATGGCGAGAACTTTGTGTTCGGCGGGACCAAAGTGGATATCAAAC

139-A6 (SEQ ID NO: 28)
NNNNCCGCGGCCGCACGTTTGATATCCACTTTGGTCCCGCCGAA

[TCR様抗体Fv断片の大量調製]
TCR様抗pHLA抗体のVL及びVHを実施例1で得られた発現ベクターを用いて、夫々、単独に調製し、後にこれらを混同してTCR様抗体Fvを作製した。ます、各ベクターでBL21(DE3)株を形質転換し、250mlスケールでO.D.600≒0.8まで振盪培養した。その後、イソプロピル-β-D-チオガラクトシド(IPTG)を終濃度1mMになる様に添加することで発現誘導を行った。菌体内不溶性顆粒としての発現を認めたため、5mM イミダゾール、6M塩酸グアニジンを含むTris-HCl溶液で可溶化した。金属キレートアフィニティークロマトグラフィーで精製を行った後の100mM イミダゾール溶出画分について、ラウリル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により精製度を確認した(図8)。
[Manufacturing of TCR-like antibody Fv fragment]
The TCR-like anti-pHLA antibody VL and VH were each prepared separately using the expression vector obtained in Example 1, and these were subsequently confused to produce the TCR-like antibody Fv. First, BL21 (DE3) strain was transformed with each vector, and cultured with shaking at 250 ml scale to OD 600 ≈0.8. Thereafter, expression was induced by adding isopropyl-β-D-thiogalactoside (IPTG) to a final concentration of 1 mM. Since expression as an insoluble granule was observed, it was solubilized with a Tris-HCl solution containing 5 mM imidazole and 6 M guanidine hydrochloride. The purity of the 100 mM imidazole elution fraction after purification by metal chelate affinity chromatography was confirmed by sodium lauryl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) (FIG. 8).

SDS-PAGEの結果より、VH、VL断片とも高純度に精製されていると判断した。この溶出画分をそれぞれ40μMずつになるように等量混合し、段階透析法による巻き戻し操作を行った。可溶化率は約60%であった。 From the results of SDS-PAGE, it was judged that both VH and VL fragments were purified to high purity. The elution fractions were mixed in an equal amount so that each amount was 40 μM, and a rewinding operation by a step dialysis method was performed. The solubilization rate was about 60%.

巻き戻し産物に対して、Superdex75を用いたゲルろ過クロマトグラフィーとSDS-PAGEを行い、多量体形成を解析した。結果を、図9及び図10に示す。図9の(2)の溶出画分にてVL及びVH断片が等量程度確認され、この溶出画分をFvとし、作製したTCR様抗体が天然の抗体のFvと同じようにヘテロな2量体を形成することを確認した。また、(3)では、VH及びVLドメインの単量体が検出され、CDR移植後も単独で安定に存在可能な様子が観測された。   The unwinded product was subjected to gel filtration chromatography using Superdex75 and SDS-PAGE to analyze multimer formation. The results are shown in FIG. 9 and FIG. Equal fractions of VL and VH fragments were confirmed in the elution fraction of (2) in FIG. 9. This elution fraction was designated as Fv, and the produced TCR-like antibody was heterozygous in the same manner as Fv of the natural antibody. Confirmed to form a body. In (3), VH and VL domain monomers were detected, and it was observed that they could exist stably after CDR grafting alone.

続いて、CDスペクトル測定により、調製したFvの2次構造の形成を評価した。結果を以下の図11に示す。TCR様抗体Fvはゲルろ過後の2量体画分を濃縮し、測定に用いた。コントロールとして、培地上清に分泌発現し、2次構造が保証されている金表面認識抗体Fv G4B10-b2を採用した。なお、2次構造によるスペクトル吸収の違いにより、以下の表3に示されるような特徴的な波形が現れた。   Subsequently, formation of the secondary structure of the prepared Fv was evaluated by CD spectrum measurement. The results are shown in FIG. 11 below. The TCR-like antibody Fv was used for the measurement after concentrating the dimer fraction after gel filtration. As a control, a gold surface recognition antibody Fv G4B10-b2 that was secreted and expressed in the culture supernatant and whose secondary structure was guaranteed was employed. A characteristic waveform as shown in Table 3 below appeared due to the difference in spectral absorption due to the secondary structure.

Figure 2009278927
Figure 2009278927

コントロールとして用いたFvが、βシート由来の217nm近傍の極小を顕著に表した。一方、調製したTCR様抗体は、この近傍に明確な極大極小は確認できなかったものの、200nm付近の波形は通常のランダムコイルとも異なる挙動を示した。これは、精製産物の中に複数の構造が混在していること、もしくは、Fvが若干ランダム構造化している事を示唆している。この現象が、CDRの移植に伴うb構造総量の減少に伴うものか、濃縮作業中に変性した分子に起因するのかはこの段階では判断できない。ゲルろ過直後では完全なヘテロ2量体として存在することを確認し、一定量のβシートの存在を予測した。これらに加え、ランダムコイルの含有を示唆する結果と考えられる。 Fv used as a control remarkably represented the minimum near 217 nm derived from the β sheet. On the other hand, although the prepared TCR-like antibody could not confirm a clear maximum or minimum in the vicinity, the waveform near 200 nm showed a behavior different from that of a normal random coil. This suggests that multiple structures are mixed in the purified product, or that Fv is slightly randomized. It cannot be determined at this stage whether this phenomenon is due to a decrease in the total amount of b structure associated with CDR grafting or due to molecules denatured during the concentration process. Immediately after gel filtration, it was confirmed to exist as a complete heterodimer, and the presence of a certain amount of β sheet was predicted. In addition to these, it is considered that the result suggests inclusion of a random coil.

[一本鎖抗体scFvの調製]
実施例2の結果から、TCR様抗pHLA抗体のVH-VLドメイン間相互作用の補完が、より2次構造に富む分子の構築に繋がると考えた。具体的には、VH-VL間をポリペプチドリンカーで連結した一本鎖抗体scFvを構築、構造的束縛により弱いVH-VL間相互作用が助長され、会合状態が改善されると考えられるために、次に、一本鎖抗体scFvの構築を試みた。
[Preparation of single chain antibody scFv]
From the results of Example 2, it was considered that complementation of the interaction between VH-VL domains of the TCR-like anti-pHLA antibody leads to the construction of a molecule having a more secondary structure. Specifically, a single chain antibody scFv in which VH-VL is linked by a polypeptide linker is constructed, and it is considered that weak VH-VL interaction is promoted by structural constraints, and the state of association is improved. Next, an attempt was made to construct a single-chain antibody scFv.

まず、TCR様抗体VHドメインについては、139-B1と139-B6という前述したプライマーを用いて遺伝子部分の遺伝子増幅を行った。TCR様抗体VLドメインについては、VHのC末端側の配列、G3リンカー(Gly4Ser)3、VL断片のN末端をコードしたプライマーG4B10-3d3scFv3rdを設計し、これと、139-A6により遺伝子増幅を行った。それぞれのPCR増幅断片と139-B1、139-A6を用いて、2nd PCRを行った。増幅された断片をNco I / Sac IIにて消化、分泌発現ベクターpRA1にクローニングを行った。構築した一本鎖抗体scFvのベクターマップを図12に示す。 First, for the TCR-like antibody VH domain, gene amplification of the gene portion was performed using the primers 139-B1 and 139-B6 described above. For the TCR-like antibody VL domain, a primer G4B10-3d3scFv3rd encoding the C-terminal sequence of VH, the G3 linker (Gly 4 Ser) 3 , and the N-terminus of the VL fragment was designed, and gene amplification was performed using 139-A6 Went. Using each of the PCR amplified fragment and the 139-B1,139-A6, it was 2 nd PCR. The amplified fragment was digested with Nco I / Sac II and cloned into the secretory expression vector pRA1. FIG. 12 shows a vector map of the constructed single chain antibody scFv.

G4B10-3d3scFv3rd (配列番号29)
CACCACGGTCACCGTCTCCTCAGGCGGGGGCGGTAGCGGCGGTGGCGGGTCGGGCGGTGGCGGATCCGACATCGTGATGACCCAGTCTCCATC
G4B10-3d3scFv3rd (SEQ ID NO: 29)
CACCACGGTCACCGTCTCCTCAGGCGGGGGCGGTAGCGGCGGTGGCGGGTCGGGCGGTGGCGGATCCGACATCGTGATGACCCAGTCTCCATC

こうして構築した一本鎖抗体ベクターを用いて大腸菌BL21(DE3)株を形質転換し、250mlスケールで、O.D.600≒0.8まで振盪培養を行った。IPTGを終濃度1mMになる様に添加し、発現誘導を行った。菌体内不溶性画分としての発現を確認したため、5mM イミダゾール 6Mグアニジン塩酸塩を含むTris-HCl溶液で可溶化を行った。金属キレートクロマトグラフィーによる精製を行い、その100mMイミダゾール溶出画分を用いてSDS-PAGEを行い、精製度を確認したところ、高純度なタンパク質溶液として調製できたことをSDS-PAGEにより確認した(図13)。 Escherichia coli BL21 (DE3) strain was transformed with the thus constructed single-chain antibody vector, and shaking culture was performed on a 250 ml scale to OD 600 ≈0.8. IPTG was added to a final concentration of 1 mM to induce expression. In order to confirm the expression as an insoluble fraction in the cells, solubilization was performed with a Tris-HCl solution containing 5 mM imidazole and 6 M guanidine hydrochloride. After purification by metal chelate chromatography, SDS-PAGE was performed using the 100 mM imidazole elution fraction, and the degree of purification was confirmed. As a result, it was confirmed by SDS-PAGE that a high-purity protein solution could be prepared (Fig. 13).

この100mMイミダゾール溶出画分を10μMに希釈した後、段階透析法を用いて巻き戻し操作を行った。巻き戻し産物を用いて、Superdex75によるゲルろ過クロマトグラフィー(図14)及びSDS-PAGE(図15)を行った。この結果から、(4)及び(5)の溶出画分が単量体と考えられ、作製したTCR様抗体scFvが単量体として調製できたことが明らかとなった。 This 100 mM imidazole elution fraction was diluted to 10 μM, and then unwinding was performed using a step dialysis method. Using the unwound product, gel filtration chromatography with Superdex 75 (FIG. 14) and SDS-PAGE (FIG. 15) were performed. From this result, it was clarified that the eluted fractions of (4) and (5) were considered as monomers, and the prepared TCR-like antibody scFv could be prepared as a monomer.

次に、TCR様抗体scFv単量体の溶出画分を濃縮後、CDスペクトル測定を行い、その2次構造を評価した。結果を以下の図16に示す。コントロールとしては、CDRを移植しない状態のscFv (G4B10-G3リンカー-3d3) をTCR様抗体の巻き戻しと同条件で調製し、測定に用いた。リンカーでVH-VLドメインを連結したscFvでは、Fvに比べ200nm付近のb構造を示す上昇が明確に観測され、β構造がより豊富な分子を調製できたといえる。 Next, after concentrating the eluted fraction of the TCR-like antibody scFv monomer, CD spectrum measurement was performed to evaluate its secondary structure. The results are shown in FIG. As a control, scFv (G4B10-G3 linker-3d3) in a state where no CDR was transplanted was prepared under the same conditions as those for unwinding the TCR-like antibody and used for measurement. In scFv in which VH-VL domains are linked by a linker, an increase indicating a b structure near 200 nm was clearly observed compared to Fv, and it can be said that a molecule rich in β structure could be prepared.

[一本鎖抗体scFvの調製]
次に、リガンドとして基板に固定化できるようなTCR様抗体scFvを調製を試みた。VH及びVL両ドメインに含まれるリジン残基で、尚且つ溶媒表面に側鎖を出す残基は少なく、アミンカップリングにより抗体を固定化した際には結合能の喪失や構造変化を引き起こす恐れが想起された。そこでビオチン融合タグ上に豊富に存在するLys残基をアミンカップリングの際に支配的に結合させれば、ヘテロ2量体構造の維持と良好な配向性が達成できると考えビオチンタグ融合ベクターを用いてscFvを調製した。
[Preparation of single chain antibody scFv]
Next, an attempt was made to prepare a TCR-like antibody scFv that can be immobilized on a substrate as a ligand. There are few lysine residues contained in both VH and VL domains, and there are few residues that give side chains to the solvent surface. When the antibody is immobilized by amine coupling, it may cause loss of binding ability or structural change. I was reminded. Therefore, it is thought that maintaining the heterodimeric structure and good orientation can be achieved if the Lys residues that are abundant on the biotin fusion tag are predominantly bound during amine coupling. ScFv was prepared.

まず、実施例1にて構築したベクターをNco I/Sac IIで消化した後、ビオチンタグ融合ベクターpRA biotagに組み替え、更に、このビオチンタグ融合ベクターに含まれるVH断片に代えてscFvの遺伝子を挿入したベクターを構築した。菌体内不溶性顆粒としての発現を確認し、5mMイミダゾール、6Mグアニジン塩酸塩を含んだTris-HCl溶液で可溶化後、実施例3と同様の手順に従いscFvを調製した。精製後の可溶化率は約100%であった。 First, the vector constructed in Example 1 was digested with Nco I / Sac II, then recombined with the biotin tag fusion vector pRA biotag, and the scFv gene was inserted in place of the VH fragment contained in this biotin tag fusion vector. The vector was constructed. After confirming the expression as intracellular insoluble granules, solubilized with a Tris-HCl solution containing 5 mM imidazole and 6 M guanidine hydrochloride, scFv was prepared according to the same procedure as in Example 3. The solubilization rate after purification was about 100%.

金属キレートクロマトグラフィーを行った際の各溶出画分を用いたSDS-PAGEと、Superdex75を用いたゲルろ過クロマトグラフィーを行った結果を図18及び図19に示す。ビオチン融合抗体scFv が単量体として調製出来たことを確認した (図19、(3)、(4))。更に、ゲルろ過クロマトグラフィー後の各フラクションのSDS-PAGEの結果を示す(図20)。調製したscFv単量体の溶出画分を用いて、1/8モル当量のstreptavidin (SIGMA)と混合し、さらに4℃にて一晩穏やかに振盪混和することによって、4量体作製を行った。その後、superdex200によるリクロマトグラフィーを行った結果を図21に示す。scFvを用いた場合には、Fvが解離する恐れが無いことから、サイズ排除画分に排斥されず溶出された*のフラクションはscFvの4量体と予想される。 FIG. 18 and FIG. 19 show the results of SDS-PAGE using each elution fraction when performing metal chelate chromatography and gel filtration chromatography using Superdex75. It was confirmed that the biotin fusion antibody scFv could be prepared as a monomer (FIGS. 19, (3), (4)). Furthermore, the result of SDS-PAGE of each fraction after gel filtration chromatography is shown (FIG. 20). Using the prepared elution fraction of scFv monomer, it was mixed with 1/8 molar equivalent of streptavidin (SIGMA), and further mixed gently at 4 ° C. overnight to prepare a tetramer. . Thereafter, the results of rechromatography with superdex200 are shown in FIG. When scFv is used, there is no fear of dissociating Fv. Therefore, the fraction of * eluted without being rejected by the size exclusion fraction is expected to be a tetramer of scFv.

[TCR様抗体scFvを用いた結合活性評価]
pHLA 4量体をアナライトとして添加した。pHLA 4量体の作製手順は、1/8モル当量のstreptavidinを1時間毎10回に分けて投入し、その後一晩転倒混和ことで得た。ゲルろ過を経て調製したscFv単量体をアミンカップリングによりセンサーチップに3306RU固定した。SPR試験の結果を以下の図22に示す。
[Evaluation of binding activity using TCR-like antibody scFv]
pHLA tetramer was added as an analyte. The production procedure of pHLA tetramer was obtained by adding 1/8 molar equivalent of streptavidin divided into 10 times per hour and then inverting and mixing overnight. The scFv monomer prepared through gel filtration was fixed to 3306RU on the sensor chip by amine coupling. The result of the SPR test is shown in FIG. 22 below.

固定化したTCR様抗体scFvはアナライトであるpHLA 4量体に対し濃度依存的(pHLA 4量体濃度が高くなるにつれ、Responseの値も高くなる)な結合活性を示した。結合曲線のモデルフィッティングを試みたが、通常の結合モデルと異なるため適合しなかった。1:1のLangumuirの結合モデルと比較すると、インジェクト直後の早い結合と早い解離、インジェクト中に観測される遅い結合と遅い解離という2相の結合が複合したセンサーグラムであると示唆される。 The immobilized TCR-like antibody scFv showed a concentration-dependent binding activity to the analyte pHLA tetramer (the response value increased as the pHLA tetramer concentration increased). An attempt was made to fit the binding curve, but it was not fit because it was different from the normal binding model. Compared with the 1: 1 Langumuir binding model, it is suggested that the sensorgram is a composite of two-phase bonds: early binding immediately after injection and fast dissociation, and slow and slow dissociation observed during injection. .

一般的なTCR-pHLA相互作用は早い結合解離速度という特性を示すとされ、TCRのCDR特性の反映としては、前者が目的の結合相として合致する。しかし、Rheinneckerらの多価化と結合速度の検証は多価化に伴う結合相の複雑化という知見を与える(Rheinnecker, M., Hardt, C., Ilag, L.L., Kufer, P., Gruber, R., Hoess, A., Lupas, A., Rottenberger, C., Plueckthun, A., Pack, P. (1996) Multivalent antibody fragments with high functional affinity for a tumor-associated carbohydrate antigen J.Immunol 157(7) 2989-2997)。よって、後者の結合も衝突頻度などの要因から目的の結合が変化したものであると捉えることが出来得る。 The general TCR-pHLA interaction is said to exhibit the property of fast bond dissociation rate, and the former matches the target binding phase as a reflection of the CDR characteristics of TCR. However, Rheinnecker et al.'S multivalentization and verification of the binding speed give the knowledge that the complexization of the bonded phase accompanying multivalentization (Rheinnecker, M., Hardt, C., Ilag, LL, Kufer, P., Gruber, R., Hoess, A., Lupas, A., Rottenberger, C., Plueckthun, A., Pack, P. (1996) Multivalent antibody fragments with high functional affinity for a tumor-associated carbohydrate antigen J. Immunol 157 (7 ) 2989-2997). Therefore, it can be understood that the latter combination is a change in the target combination due to factors such as the collision frequency.

[streptavidin融合ビーズを用いたフローサイトメトリー (FCM)]
実施例5、TCR様抗体scFvの結合活性が示されたので、FCMを用いた測定系においてscFvの結合活性を確認した。Andersonらが報告したstreptavidin融合ビーズを用いたFCMにTCR様抗体4量体を適用した(Anderson, L.N., Haines, L.R., Pearson, T.W. (2003) An Effective and Rapid Methods for Functional Characterization of Immunoadsorbents Using POROS Beads and Flow Cytometry J.Proteome 3, 228-234)。実施例4にて構築したscFvの4量体画分と、pHLAを固体化したstreptavidin融合ビーズを用いて結合活性の検出を行った。ビーズは、結合容量より過剰に用意した抗原pHLA溶液と1時間混合し、PBS-Tween20 (0.5%)で2度洗浄した。多価抗体の作製は、PE標識したstreptavidin (Invitrogen) を用いて行った。scFv 4量体とpHLA+ビーズを氷中で混合し、ビーズの蛍光強度をFACS Caliber (Becton Dickinson)を用いて検出した。得られた結果を図23に示す。FCMにおいても、TCR様抗体scFvが標的抗原に対する結合活性を有していることが支持された。更に、strreptavdinによる非特異結合が支配的ではないこと、TCR様抗体scFvがstreptavidinに対して非特異相互作用をする可能性が新たに示された。
[Flow cytometry (FCM) using streptavidin fusion beads]
Since the binding activity of the TCR-like antibody scFv was shown in Example 5, the scFv binding activity was confirmed in a measurement system using FCM. TCR-like antibody tetramer was applied to FCM using streptavidin fusion beads reported by Anderson et al. (Anderson, LN, Haines, LR, Pearson, TW (2003) An Effective and Rapid Methods for Functional Characterization of Immunoadsorbents Using POROS Beads and Flow Cytometry J. Proteome 3, 228-234). Binding activity was detected using the tetramer fraction of scFv constructed in Example 4 and streptavidin fusion beads solidified with pHLA. The beads were mixed with an antigen pHLA solution prepared in excess of the binding capacity for 1 hour, and washed twice with PBS-Tween20 (0.5%). Multivalent antibodies were produced using PE-labeled streptavidin (Invitrogen). The scFv tetramer and pHLA + beads were mixed in ice, and the fluorescence intensity of the beads was detected using a FACS Caliber (Becton Dickinson). The obtained results are shown in FIG. Also in FCM, it was supported that the TCR-like antibody scFv has a binding activity to the target antigen. Furthermore, nonspecific binding by strreptavdin is not dominant, and the possibility that TCR-like antibody scFv has nonspecific interaction with streptavidin was newly shown.

同様の実験を、Fvを用いて行った。結果を図24に示す。Fvを用いた解析では、pHLAに対して弱く結合する様子が確認されるが、scFvに対して非常に劣るといえる。よってこの実験結果もリンカーでの結合が有効だったことを反映した結果といえる。 Similar experiments were performed using Fv. The results are shown in FIG. Analysis using Fv confirms weak binding to pHLA, but it is very inferior to scFv. Therefore, it can be said that the result of this experiment also reflected that the linker was effective.

[pHLA単量体をアナライトとして用いたSPR試験]
図22よりTCR様抗体scFvの結合活性が確認されたが、2相の結合を帰属出来ず速度論的解析には適合しない結合曲線となった。前述の様に遅い結合解離速度を示す結合相が多価効果に由来することを裏付け、さらには結合活性評価に耐え得る結合曲線を得る為に、アナライトをpHLA単量体としたSPR試験を行った。またscFvの固定化に関しても、より穏和な状態で固定化するためビオチンを融合したscFv上でStreptavidinを介して基板に固定、さらに測定温度も検出温度の最低推奨温度の10℃とすることで固定化scFvの変性を極力抑える様に設定した。得られたセンサーグラムを図25及び図26に示す。
[SPR test using pHLA monomer as analyte]
Although the binding activity of the TCR-like antibody scFv was confirmed from FIG. 22, a binding curve that could not be assigned to two-phase binding and was not suitable for kinetic analysis was obtained. In order to confirm that the binding phase showing a slow bond dissociation rate is derived from the multivalent effect as described above, and to obtain a binding curve that can withstand the binding activity evaluation, an SPR test using an analyte as the pHLA monomer was conducted. went. In addition, for immobilization of scFv, in order to immobilize in a milder state, it is immobilized on the substrate via Streptavidin on the scFv fused with biotin, and further fixed at a measurement temperature of 10 ° C, the minimum recommended detection temperature. It was set so as to suppress denaturation of the modified scFv as much as possible. The obtained sensorgram is shown in FIG. 25 and FIG.

本測定系においても、TCR様抗体scFvと標的pHLAが有意な結合を示すことを確認した。また、解離の早い結合相が顕著な濃度依存性を示し、これをTCR様の結合とした。図25を用いて、1:1 Langumuirの結合モデルとのフィッティングを行ったが適合しなかった。しかし、結合解離の早い結合相を、多価効果を含まないTCR様の結合と帰属したことから、平衡状態でのスキャッチャードプロットからの結合解離平衡定数の解析を試みた。 Also in this measurement system, it was confirmed that the TCR-like antibody scFv and the target pHLA showed significant binding. In addition, the binding phase with fast dissociation showed significant concentration dependence, and this was regarded as TCR-like binding. Using FIG. 25, fitting with a 1: 1 Langumuir binding model was performed, but it did not fit. However, since the binding phase with fast bond dissociation was assigned as a TCR-like bond that does not include multivalent effects, we attempted to analyze the bond dissociation equilibrium constant from the Scatchard plot in the equilibrium state.

図27では、結合が平衡に達する時間の短縮のため高濃度のアナライト溶液を調製し測定を行った。濃度依存的(pHLA単量体濃度が高くなるにつれ、Responseの値も高くなる)な結合活性を示すことが確認された。インジェクト終了直前を平衡値とみなしてスキャッチャードプロットを行い、KD =1.2×10-4 Mの結合パラメータを得た。図28にスキャッチャードプロットの結果を示す。 In FIG. 27, in order to shorten the time for the binding to reach equilibrium, a highly concentrated analyte solution was prepared and measured. It was confirmed that the binding activity was concentration-dependent (the response value increased as the pHLA monomer concentration increased). A Scatchard plot was performed immediately before the end of injection as an equilibrium value, and a binding parameter of K D = 1.2 × 10 −4 M was obtained. FIG. 28 shows the results of the Scatchard plot.

図26において、結合の平衡状態を得るために、アナライト濃度、インジェクト時間、抗原固定化量を工夫したが平衡状態を作り出すに至らなかった。平衡状態に至らない原因として、pHLAのstreptavidinに対する非特異相互作用が考えられる。経験的にpHLAとstreptavidinが非特異相互作用することが知られており、実際、SPR試験によりTCRとpHLAの相互作用を解析したJonesらの報告、Weberらの報告を見ると、完全な平衡状態でないセンサーグラムを基に結合解離平衡定数を算出している(Jones, L.L., Brophy, S.E., Bankovich, A.J., Colf, L.A., Hanick, N.A., Garcia, K.C., Kranz, D.M. (2006) Engineering and Characterization of a Stabilized a1/a2 Module of the Class I Major Histcompatibility Complex Product Ld J.Mol.Biol 281(35), 25734-25744; Weber, K.S., Donermeyer, D.L., Allen, P.M., Kranz, D.M. (2005) Class II-restricted T cell receptor engineered in vitvo for higher affinity retains peptide specificity and function Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 102(52), 19033-19038)。本実施例でも同様にインジェクト終了直前を擬似的な平衡状態と仮定してスキャッチャードプロットを作成した。結果を図28に示したが、各々の結合値の間での相関が見られ算出された解離平衡定数に一定の正確性が加味されていると考える。 In FIG. 26, in order to obtain an equilibrium state of binding, the analyte concentration, injection time, and antigen immobilization amount were devised, but no equilibrium state was created. The non-specific interaction of pHLA with streptavidin can be considered as a cause of not reaching the equilibrium state. Empirically, it is known that pHLA and streptavidin interact non-specifically. In fact, when we look at Jones et al. And Weber et al. The bond dissociation equilibrium constant is calculated based on non-sensorgram (Jones, LL, Brophy, SE, Bankovich, AJ, Colf, LA, Hanick, NA, Garcia, KC, Kranz, DM (2006) Engineering and Characterization of a Stabilized a1 / a2 Module of the Class I Major Histcompatibility Complex Product L d J. Mol. Biol 281 (35), 25734-25744; Weber, KS, Donermeyer, DL, Allen, PM, Kranz, DM (2005) Class II -restricted T cell receptor engineered in vitvo for higher affinity retains peptide specificity and function Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 (52), 19033-19038). In the present embodiment as well, a Scatchard plot was created on the assumption that a state just before the end of injection was a pseudo equilibrium state. The results are shown in FIG. 28, and it is considered that a certain degree of accuracy is added to the calculated dissociation equilibrium constant because of the correlation between the binding values.

[TCR様抗体の抗原特異性評価]
TCR様抗体scFvの抗原特異性評価を同様のSPR試験測定系にて行った。本項では、アナライト濃度を39μMと一定に固定し、標的pHLA (VY8)とコントロールpHLA (RY11)を添加した。RY11のアミノ酸配列は「RPQVPLRPMTY」である。結果を図29に示す。
[Evaluation of antigen specificity of TCR-like antibody]
Antigen specificity of the TCR-like antibody scFv was evaluated using the same SPR test measurement system. In this section, the analyte concentration was fixed at 39 μM, and target pHLA (VY8) and control pHLA (RY11) were added. The amino acid sequence of RY11 is “RPQVPLRPMTY”. The results are shown in FIG.

標的pHLA特異的な結合速度の早い結合相を確認した。しかし、コントロールとしたpHLAではその結合相は観測されなかった。この測定結果は、TCR様抗体scFvが提示ペプチド3残基分の違いを判別する特異性を有することを示し、結合の速度の早い結合がTCR様の結合様式であるという上記の帰属を支持するものといえる。   A binding phase with a fast binding rate specific to the target pHLA was confirmed. However, the binding phase was not observed with pHLA as a control. This measurement result shows that the TCR-like antibody scFv has the specificity to discriminate the difference of 3 residues of the displayed peptide, and supports the above-mentioned assignment that the binding with a high binding speed is the TCR-like binding mode. It can be said that.

また、遅い結合速度を示す結合相についても、標的抗原とコントロールで差異が見られた。一般的にTCRとpHLAの間には一定の交差活性があると知られており、TCR様抗体も同様の交差活性を示す可能性がある。同時にWu らが提唱しているTCR-pHLA相互作用の 2段階結合様式も従属するならば、ペプチド以外の共通部分であるHLAa鎖との相互作用を検出している可能性もある(Wu, L.C., Tuot, D.S., Lyons, D.S., Garcia K.C., Davis, M.M. (2002) Two-step binding mechanism for T-cell receptor recognition of peptide MHC Nature 418, 552-6
)。実際に、VY8を提示したpHLAの結晶構造解析データと、それを基に簡単なモデリングを行ったRY11の構造ではペプチドの立体構造に違いがあることが示唆され、この結合相はTCR様ではないもののペプチド収容溝を形成するαヘリックス付近が関与していると考える。この様に、TCR様抗体scFvは、3残基のアミノ酸の違いを判別する特異性を有することを確認した。
In addition, a difference was observed between the target antigen and the control for the binding phase showing a slow binding rate. In general, it is known that there is a certain cross-activity between TCR and pHLA, and a TCR-like antibody may show the same cross-activity. At the same time, if the two-step binding mode of TCR-pHLA interaction proposed by Wu et al. Is also dependent, it is possible that the interaction with the HLAa chain, which is a common part other than the peptide, has been detected (Wu, LC , Tuot, DS, Lyons, DS, Garcia KC, Davis, MM (2002) Two-step binding mechanism for T-cell receptor recognition of peptide MHC Nature 418, 552-6
). In fact, it is suggested that there is a difference in the three-dimensional structure of the peptide between the crystal structure analysis data of pHLA presenting VY8 and the structure of RY11 that was modeled based on it, and this binding phase is not TCR-like. It is thought that the vicinity of the α helix that forms the peptide-accommodating groove is involved. Thus, it was confirmed that the TCR-like antibody scFv has specificity for discriminating amino acid differences of 3 residues.

HLA class IはCTLによる免疫反応の中で重要な役割を担う。最近の報告から、がん抗原もHLAに提示されることが明らかとなっており、CTLはその抗原認識に基づいてがん細胞を攻撃している。従って、同様の機序を本発明のポリペプチドから構成されるTCRの抗原認識能を有するscFv抗体等のTCR様抗pHLA抗体が担い、抗体依存性細胞傷害活性の誘起によるがん細胞傷害効果を期待できる。また、免疫寛容機能の低下により発症する自己免疫疾患や移植医療の課題である移植断片に対する拒絶反応もpHLAが主要因であり、このようなTCR様抗pHLA抗体がアンタゴニスト抗体として作用を示すことが出来れば、炎症緩和効果が得られると考える。この様に、本発明のポリペプチド及びTCR様抗pHLA抗体は分子標的治療やドラッグデリバリーなどにも応用できる可能性を秘めている。   HLA class I plays an important role in the immune response by CTL. Recent reports have shown that cancer antigens are also presented to HLA, and CTLs attack cancer cells based on their antigen recognition. Therefore, a TCR-like anti-pHLA antibody such as scFv antibody having the ability to recognize TCR antigens composed of the polypeptide of the present invention bears the same mechanism, and has a cancer cytotoxic effect by inducing antibody-dependent cytotoxic activity. I can expect. In addition, autoimmune diseases that develop due to reduced immune tolerance function and rejection of transplanted fragments, which are the subject of transplantation medicine, are mainly caused by pHLA, and such TCR-like anti-pHLA antibodies may act as antagonist antibodies. If possible, it is thought that an inflammation relieving effect can be obtained. Thus, the polypeptide of the present invention and the TCR-like anti-pHLA antibody have the potential to be applied to molecular target therapy and drug delivery.

139クローンのTCRのα鎖のアミノ酸配列ヌクレオチド配列(配列番号1)とアミノ酸配列(配列番号2)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The amino acid sequence (SEQ ID NO: 1) and amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) of the α chain of 139 clones of TCR are shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. 139クローンのTCRのβ鎖のヌクレオチド配列(配列番号3)とアミノ酸配列(配列番号4)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The nucleotide sequence (SEQ ID NO: 3) and amino acid sequence (SEQ ID NO: 4) of the 139 clone TCR β chain are shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. 金表面認識抗体G4B10のVHドメインのヌクレオチド配列(配列番号5)アミノ酸配列(配列番号6)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The nucleotide sequence (SEQ ID NO: 5) amino acid sequence (SEQ ID NO: 6) of the VH domain of the gold surface recognition antibody G4B10 is shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. 抗PHB抗体3d3 VLドメインのヌクレオチド配列(配列番号7)アミノ酸配列(配列番号8)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The nucleotide sequence (SEQ ID NO: 7) amino acid sequence (SEQ ID NO: 8) of the anti-PHB antibody 3d3 VL domain is shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. TCR様抗pHLA抗体のVH領域の塩基配列(配列番号13)及びアミノ酸配(配列番号14)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The base sequence (SEQ ID NO: 13) and amino acid sequence (SEQ ID NO: 14) of the VH region of the TCR-like anti-pHLA antibody are shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. TCR様抗pHLA抗体のVL領域の塩基配列(配列番号15)及びアミノ酸配列(配列番号16)を示す。四角枠で囲まれたアミノ酸配列が各CDRである。The base sequence (SEQ ID NO: 15) and amino acid sequence (SEQ ID NO: 16) of the VL region of the TCR-like anti-pHLA antibody are shown. Each CDR is an amino acid sequence surrounded by a square frame. 本発明のポリペプチドを発現するベクター構築の概要を示す。The outline | summary of the vector construction which expresses polypeptide of this invention is shown. 菌体内不溶性顆粒としての発現産物を可溶化し、ラウリル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により精製度を確認した結果を示す。The result of solubilizing the expression product as an insoluble granule in the cell and confirming the purity by sodium lauryl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) is shown. 巻き戻し産物に対するSuperdex75を用いたゲルろ過クロマトグラフィーの結果を示す。The result of the gel filtration chromatography using Superdex75 with respect to a rewinding product is shown. 巻き戻し産物のゲルろ過クロマトグラフィー後のSDS-PAGEの結果を示す。The result of SDS-PAGE after the gel filtration chromatography of the unwinding product is shown. 調製したTCR様抗pHLA抗体FvをCDスペクトル測定した結果を示す。The result of CD spectrum measurement of the prepared TCR-like anti-pHLA antibody Fv is shown. 一本鎖抗体scFvのベクターの構造を示す。The structure of the vector of the single chain antibody scFv is shown. TCR様抗体scFvである発現産物を可溶化し、ラウリル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により精製度を確認した結果を示す。The result of solubilizing the expression product as the TCR-like antibody scFv and confirming the purity by sodium lauryl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) is shown. TCR様抗体scFvの巻き戻し産物に対するSuperdex75を用いたゲルろ過クロマトグラフィーの結果を示す。The result of the gel filtration chromatography using Superdex75 with respect to the rewinding product of TCR like antibody scFv is shown. TCR様抗体scFvの巻き戻し産物のゲルろ過クロマトグラフィー後のSDS-PAGEの結果を示す。The result of SDS-PAGE after the gel filtration chromatography of the unwinding product of TCR-like antibody scFv is shown. 調製したTCR様抗体scFvをCDスペクトル測定した結果を示す。The results of CD spectrum measurement of the prepared TCR-like antibody scFv are shown. ビオチンタグ融合ベクターの構造を示す。The structure of a biotin tag fusion vector is shown. ビオチン融合抗体scFvである発現産物を可溶化し、ラウリル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により精製度を確認した結果を示す。The results of solubilizing an expression product as a biotin fusion antibody scFv and confirming the degree of purification by sodium lauryl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) are shown. ビオチン融合抗体scFvの巻き戻し産物に対するSuperdex75を用いたゲルろ過クロマトグラフィーの結果を示す。The result of the gel filtration chromatography using Superdex75 with respect to the unwinding product of biotin fusion antibody scFv is shown. ビオチン融合抗体scFvの巻き戻し産物のゲルろ過クロマトグラフィー後のSDS-PAGEの結果を示す。The result of SDS-PAGE after the gel filtration chromatography of the unwinding product of biotin fusion antibody scFv is shown. 4量体のsuperdex200によるリクロマトグラフィーの結果を示す。The result of re-chromatography with tetramer superdex200 is shown. TCR様抗体scFv 4量体を用いたビーズ標識実験の結果を示す。The result of bead labeling experiment using TCR-like antibody scFv tetramer is shown. TCR様抗体scFv 4量体を用いたビーズ標識実験の結果を示す。The result of bead labeling experiment using TCR-like antibody scFv tetramer is shown. TCR様抗体Fv 4量体を用いたビーズ標識実験の結果を示す。The result of bead labeling experiment using TCR-like antibody Fv tetramer is shown. pHLA単量体をアナライトとした測定系でのSPR試験の結果を示す。The result of the SPR test in the measurement system using pHLA monomer as the analyte is shown. pHLA単量体をアナライトとした測定系でのSPR試験(リファレンスセル指し引き後)の結果を示す。The result of an SPR test (after reference cell pointing) in a measurement system using pHLA monomer as an analyte is shown. 平衡値算出に向けたpHLA単量体をアナライトとしたSPR試験の結果を示す。The result of the SPR test which made pHLA monomer an analyte for equilibrium value calculation is shown. スキャッチャードプロットの結果を示す。The result of a Scatchard plot is shown. TCR様抗体scFvの抗原特異性評価の結果を示す。The result of antigen specificity evaluation of TCR-like antibody scFv is shown.

Claims (25)

TCRの各CDR領域のアミノ酸配列を対応する各CDR領域内に有する抗体可変領域を含むポリペプチド。 A polypeptide comprising an antibody variable region having the amino acid sequence of each CDR region of TCR in each corresponding CDR region. HLA class Iと結合したウイルスのタンパク質由来のペプチドに対して特異性を示すヒトT細胞のTCRである、請求項1記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 1, which is a TCR of a human T cell exhibiting specificity for a peptide derived from a viral protein bound to HLA class I. ウイルスのタンパク質がHIVウイルスのnefである、請求項2記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 2, wherein the viral protein is nef of HIV virus. HIVウイルスのnefタンパク質由来のペプチドがアミノ酸配列:VPLRPMTYから成る、請求項3記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 3, wherein the peptide derived from the HIV virus nef protein consists of the amino acid sequence: VPLRPMTY. HLA class IがHLA−B35である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリペプチド。 The polypeptide according to any one of claims 1 to 4, wherein HLA class I is HLA-B35. TCRβ鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する抗体重鎖の可変領域を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチド。 The polypeptide according to any one of claims 1 to 5, comprising a variable region of an antibody heavy chain having the amino acid sequence of the CDR region of the TCR β chain in the CDR region. 抗体重鎖の可変領域のアミノ酸配列が配列番号1で表される、請求項6記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 6, wherein the amino acid sequence of the variable region of the antibody heavy chain is represented by SEQ ID NO: 1. 以下に示されるTCRのβ鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1: SGHAT;(2)CDR2:FQNNGV;及び(3)CDR3:ASSLDLVSTEAFF、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列を有する請求項6又は7記載のポリペプチド。
Amino acid sequence of each CDR region of the TCR β chain shown below:
The polypeptide according to claim 6 or 7, which has at least one amino acid sequence selected from (1) CDR1: SGHAT; (2) CDR2: FQNNGV; and (3) CDR3: ASSLDLVSTEAFF.
配列番号10又は配列番号14で表されるアミノ酸配列から成る、請求項8記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 8, which consists of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 or SEQ ID NO: 14. TCRα鎖のCDR領域のアミノ酸配列をCDR領域内に有する軽鎖の抗体可変領域を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチド。 The polypeptide according to any one of claims 1 to 5, comprising a light chain antibody variable region having the amino acid sequence of the CDR region of the TCR α chain in the CDR region. 抗体軽鎖の可変領域のアミノ酸配列が配列番号2で表される、請求項10記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 10, wherein the amino acid sequence of the variable region of the antibody light chain is represented by SEQ ID NO: 2. 以下に示されるTCRのα鎖の各CDR領域のアミノ酸配列:
(1)CDR1:TSGFYG;(2)CDR2:NALDG;及び(3)CDR3:AVTDNYGQNFV、から選択される少なくとも一つのアミノ酸配列を有する請求項10又は11記載のポリペプチド。
Amino acid sequence of each CDR region of the α chain of TCR shown below:
The polypeptide according to claim 10 or 11, which has at least one amino acid sequence selected from (1) CDR1: TSGFYG; (2) CDR2: NALDG; and (3) CDR3: AVTDNYGQNFV.
配列番号12又は配列番号16で表されるアミノ酸配列から成る、請求項12記載のポリペプチド。 The polypeptide according to claim 12, comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 or SEQ ID NO: 16. 請求項6〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド及び請求項10〜13のいずれか一項に記載のポリペプチドから成る、TCRの抗原認識能を有するFv抗体。 The Fv antibody which has the antigen recognition ability of TCR which consists of the polypeptide as described in any one of Claims 6-9, and the polypeptide as described in any one of Claims 10-13. 請求項6〜9のいずれか一項に記載のポリペプチド及び請求項10〜13のいずれか一項に記載のポリペプチドを含む1本鎖ポリペプチドからなる、TCRの抗原認識能を有するscFv抗体。 An scFv antibody having the ability to recognize TCR antigens, comprising a single-chain polypeptide comprising the polypeptide according to any one of claims 6 to 9 and the polypeptide according to any one of claims 10 to 13. . 抗体可変領域の各CDR領域内にTCRの対応する各CDR領域のアミノ酸配列を移植し、得られたポリペプチドと該TCRの構造情報をホモロジーモデリングによりシミュレーションし、その結果に基づきCDRループの位置を最適化することを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体のアミノ酸配列の設計方法。 The amino acid sequence of each CDR region corresponding to the TCR is transplanted into each CDR region of the antibody variable region, the obtained polypeptide and the structural information of the TCR are simulated by homology modeling, and the position of the CDR loop is determined based on the result. The method for designing an amino acid sequence of a polypeptide or antibody according to any one of claims 1 to 15, comprising optimization. 請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体のアミノ酸配列をコードする核酸分子。 A nucleic acid molecule encoding the amino acid sequence of the polypeptide or antibody according to any one of claims 1 to 15. 請求項16に記載の方法に基づき設計したアミノ酸配列をコードする核酸分子。 A nucleic acid molecule encoding an amino acid sequence designed based on the method according to claim 16. 配列番号13で表される塩基配列から成る、請求項9記載のポリペプチドをコードする核酸分子。 A nucleic acid molecule encoding the polypeptide according to claim 9, which consists of the base sequence represented by SEQ ID NO: 13. 配列番号15で表される塩基配列から成る、請求項13記載のポリペプチドをコードする核酸分子。 The nucleic acid molecule encoding the polypeptide according to claim 13, comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 15. 請求項15記載のscFv抗体をコードする核酸分子。 A nucleic acid molecule encoding the scFv antibody of claim 15. 請求項17〜21のいずれか一項に記載の核酸分子を含有する複製可能なクローニングベクター又は発現ベクター。 A replicable cloning vector or expression vector containing the nucleic acid molecule according to any one of claims 17-21. 請求項22記載のベクターで形質転換された宿主細胞を培養し宿主細胞中で該核酸を発現せしめ、一本鎖ポリペプチドを回収し、精製することを含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体の製造方法。 A method according to any one of claims 1 to 15, comprising culturing a host cell transformed with the vector of claim 22, expressing the nucleic acid in the host cell, recovering and purifying the single-chain polypeptide. A method for producing the polypeptide or antibody according to Item. 請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体を有効成分として含有する医薬組成物。 A pharmaceutical composition comprising the polypeptide or antibody according to any one of claims 1 to 15 as an active ingredient. 請求項1〜15のいずれか一項に記載のポリペプチド又は抗体から成る、HLAと標的抗原ペプチドとの複合体に対するプローブ、検出手段又は検査試薬。 A probe, detection means or test reagent for a complex of HLA and a target antigen peptide, comprising the polypeptide or antibody according to any one of claims 1 to 15.
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