ラクダ科動物

ラクダ科動物に属する動物には、アルパカやラマなどのユニークな抗体を持つ動物種がいます。ラクダ科動物特有のVHH抗体は、珍しい重鎖抗体に由来する抗原結合ドメインです。一般的な抗体と比べて、ラクダ科動物のVHH抗体は分子量が小さく、安定性の高さや微生物を用いた低コスト生産が可能なことなどが特徴です。

ラクダ科動物のモノクローナル抗体探索・取得の特徴

珍しい重鎖抗体を保有している

ラクダ科動物の抗体は重鎖抗体といわれ、他の哺乳類にはみられない珍しい抗体です。この重鎖抗体に由来する単一ドメイン抗体を、VHH抗体またはNanobodyと呼びます。

このVHH抗体は、一般的な抗体と比べて10分の1の大きさであり、抗体の機能的な最小単位であることが特徴です。

ライブラリー法による抗体作製が向いている

アルパカやラマなどのラクダ科動物は、マウスやウサギと比較し大型であることから、一般的な研究機関では飼育をすることができないため、抗体を取得するための免疫を行える施設が限られています。そのため、免疫した動物のB細胞からの抗体取得ではなく、可変ドメインをコードするゲノム情報から構築された遺伝子ライブラリーからファージディスプレイやcDNAディスプレイなどの技術により目的の抗体をスクリーニングする方法が一般的です。

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VHH抗体の特徴を解説

画像引用元：フナコシ株式会社
（https://www.funakoshi.co.jp/contents/69353）

ラクダ科動物特有のVHH抗体について、その有効性や可能性を解説します。

CDR3領域のアミノ酸配列が長い

VHH抗体には、抗原特異性を決定する重要な部分である相補性決定領域（CDR）がCDR1、CDR2、CDR3の3ヵ所あります。その中でもCDR3は、抗原を認識するうえで重要な領域であり、VHH抗体のCDR3領域は一般的な抗体の約3倍の長さであることが特徴です。

アミノ酸配列が長いことから、酵素表面の凹面にも比較的容易に結合できます。そのため、酵素の基質結合部位を狙った中和活性を必要とする抗体や、活性の調節を行うアロステリック部位に結合する抗体などを効率的に作れる可能性があります。このような特性を持つVHH抗体は有用性の高い医薬品への応用が期待されています。

低コストでの生産が可能

VHH抗体は、一般的な抗体と比べて10分の1と極めて小さな分子量であり、大腸菌や酵母のような微生物発現系で容易に発現させることが可能です。そのため、哺乳類細胞を用いて発現する一般的なIgG抗体と比べ発現の効率性も高く、かつ低コストでの生産が可能となります。

安定性が高い

VHH抗体は、高温や高圧などさまざまな変性条件下からでも天然の構造へ巻き戻りやすいという性質を持つことが特徴です。

熱耐性に関しては、VHH抗体は90度の高温環境でも耐えられるため、室温に戻すことで熱処理前の抗原結合活性を示します。このように、VHH抗体は、pHや温度に対する安定性が高いことや、耐酸性や耐熱性に優れているという特徴を持つ抗体です。この特徴を活用し、さまざまな分野で応用されることが期待できます。

抗体エンジニアリングによる改変や修飾が容易

VHH抗体は、1本鎖のタンパク質でできている抗体です。そのため、他のタンパク質やペプチドと融合することで、新たな機能性が付加された抗体に生まれ変わることができます。多価抗体や多重特異性抗体、薬物・化合物の修飾などの、タンパク質工学的な改変を加えやすいという特徴があります。

抗体医薬の研究においてVHH抗体への注目が集まり、さまざまな分野に応用されることが期待できる抗体です。

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ラクダ科動物からは取得できるVHH抗体は、他の哺乳類には見られない重鎖抗体に由来する単一ドメインの低分子抗体で、安定性が高く、改変が容易で、低コストでの生産が可能という特徴を有します。

市販抗体や他の動物由来の抗体でお困りの場合はラクダ科動物のモノクローナル抗体作製受託を検討してみてください。

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