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医療応用を志向したタンパク質の
凍結・凍結乾燥保護剤
名古屋大学
大学院創薬科学研究科
基盤創薬学専攻
教授 廣明 秀一
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新技術の概要
• 本品は、３５～４５アミノ酸のペプチドである。
• モデル酵素（乳酸脱水素酵素）が、凍結融解
を繰り返すと活性が5%以下に低下する、その
凍結保存時の活性低下を、本品を50 mg/ml
添加することで、阻止できる。
• また、5種類のうちの3種類については、凍結
乾燥による乳酸脱水素酵素の失活も、保護す
る活性があった。
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新技術の特徴・原理・機構
植物の凍結保護タンパク質
デヒドリンより着想を得て
「天然変性タンパク質」に
凍結保護活性があるのではないか
と仮説をたて、実証実験を行った。
HPRD
ヒトゲノム由来タンパク質
全配列
（約３００００）
凍結保護剤を、ヒトゲノム配列から、バイオ
インフォマティクス手法により探索し、実際
に試料調製を行った後、活性を評価した。
（左図：探索の概要、右図、活性評価法）
天然変性タンパク質
予測プログラム
POODLE
（産総研）
３５～４５アミノ酸
ヒトゲノム由来
天然変性タンパク質
５（＋１）配列
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新技術開発に至った技術基盤
天然変性タンパク質はバイオインフォマティクスで予測できる
DISOPRED
POODLE-S
PrDOS
DisPro
VSL1, 2
DISOClust, IUPred(short),
DisEMBLE
GlobProt
PONDR
IUPred(long)
POODLE-L
VL2,VL3, VL3H,
etc…
RONN,
GenesilicoMetaDisorder
MetaPrDOS
POODLE-T
FoldIndex
FoldUnfold
POODLE-W
POODLEシリーズ：産総研CBRC 岩村（清水）佳奈研究員が開発したIDP予測アルゴリズム
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凍結保護活性をもつ天然変性タンパク質の発見
1. 試したすべての天然変性タン
パク質に標品（BSA)よりも
高い凍結保護活性！！
2. もう一つの標品セリシンより
も高活性
3. 立体構造を有する比較対象
（部分的天然変性タンパク
質C9、リゾチーム、PDZ1）
よりも高い活性
↓
「天然変性タンパク質である
ことが重要」
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凍結保護活性をもつ天然変性タンパク質の発見
1. 試したすべての天然変性タンパク質に標品（BSA)
よりも高い凍結保護活性！！
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凍結乾燥保護活性をもつ天然変性タンパク質の発見
二種類の天然変性タンパク質に標品
（BSA)よりも高い凍結乾燥保護活性
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新技術の動作原理
上図：凍結保護剤
が存在しない時。
凍結時の氷の結
晶成長に伴い、タ
ンパク質の局所濃
度が上昇し、分子
同士の衝突と凝集
が起こる。下図：
保護剤が、タンパ
ク質同士の直接
の接触・衝突の確
率を低減する。
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想定される用途
• ヒトへの臨床応用を目指したバイオ医薬品
（抗体医薬品・酵素補充療法・インターフェロン
など）の、凍結保存または凍結乾燥保存時の
安定化剤に利用可能である。
• タンパク質の凍結保護剤・凍結乾燥保護剤と
して一般的なBSAなどは、医薬品添加物とし
て使用することができない。
• 使用直前に取り除く必要がない、そのまま使
える凍結保護剤、という新たなコンセプト。
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想定される用途（イメージ）
• (1) これまでにない全く新しい特徴を持つ (2) ヒトゲノム
配列由来の (3) バイオ医薬品向け【凍結保護剤】
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企業への期待
• 現行の低分子の凍結保護剤では問題解決できない、
開発中ないし開発中止の医療用抗体の改質などに協
力することができる。
• カスタムメイドの凍結保護剤の開発も可能。
• 本技術の応用に興味のあるバイオ医薬品を開発中の
パートナー企業と協働したい。
• ライセンスアウト先も募集中である。
• 本格的な「医薬品添加剤」としての実用化を行うため、
ヒト体内での毒性・安全性の評価の技術を持つ、企業
との共同研究も併せて希望。
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お問い合わせ先
名古屋大学 学術研究・産学官連携推進本部
コーディネーター 鈴木 孝征
Tel:
052-747-6483
e-mail: [email protected]
名古屋大学 大学院創薬科学研究科
教授 廣明 秀一
Tel:
052-747-6879
e-mail: [email protected]
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