抗体全体のかたちと機能の鍵となるヒンジ領域 ― 免疫反応をピンポイントで制御する抗体医薬の設計に期待 ― （谷中冴子准教授）

東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の小関悠希大学院生（博士後期課程1年）と同 総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、九州大学 大学院薬学研究院のカアベイロ・ホセ教授、大阪大学 大学院工学研究科の内山進教授、山口祐希助教、自然科学研究機構の加藤晃一教授、村田和義特任教授、名古屋大学 大学院理学研究科／自然科学研究機構 生命創成探究センターの内橋貴之教授らの研究チームは、免疫を担う重要なタンパク質であるIgG1抗体において、ヒンジ領域が、抗体の柔軟性を生み出すだけでなく、機能制御に深く関わる重要な構造であることを明らかにしました。

ウイルスや細菌を認識し排除する役割を持つ抗体は一般的に「Y字型」をしており、Y字型の腕と胴体はヒンジ領域でつながっています。今回の研究では、IgG1抗体のヒンジ領域に存在するプロリン230（Pro230）のアミノ酸残基を1個削除したところ、抗体が「半分の抗体（Half-IgG1））」に分かれる現象を確認しました。この結果は、ヒンジ領域が単なる「つなぎ目」ではなく、抗体全体の構造を形づくる要であることを示しています。さらに、このHalf-IgG1は免疫細胞に存在するFcγRI[用語5]という高親和性受容体には結合し、免疫応答を引き起こす一方、他のFcγ受容体には結合できないことが判明しました。この結果は、ヒンジ領域は抗体の柔軟性を与えるだけでなく、IgG全体の構造と機能を決定する鍵となっていることを示しており、従来の理解を書き換えるものです。  

今回発見された「半分の抗体」の特性を応用することで、免疫反応をピンポイントで制御する新しい抗体医薬の開発につながる可能性があります。 

本成果は、1月29日付（現地時間）の「Journal of Medicinal Chemistry」誌に掲載されました。