エクソソーム ディスプレイ

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目次

エクソソームは、タンパク質、脂質、核酸などを運ぶ天然の輸送体で、細胞間のコミュニケーションに重要な役割を担っています。この性質を利用して、エクソソームの分子組成を遺伝子工学的に改変し、外来タンパク質やリガンドを導入することが行われています。エクソソームの表面に表示されたこれらの分子は溶解性・機能性が向上し、創薬、リガンドスクリーニング、標的ドラッグデリバリーなど幅広い用途に利用することができます。Creative Biolabsでは、エクソソームディスプレイと呼ぶこの技術を、さまざまな研究目的や臨床応用のために活用しています。

エクソソームディスプレイの紹介

エクソソームは、エンドソーム関連タンパク質(Alix、Tsg101、Rabたんぱく質)、テトラスパニン(CD63、CD81、CD82、CD53、CD37)、脂質ラフト関連タンパク質(グリコシルフォスファチジルイノシトール、フロチリン)など、様々な膜タンパク質から構成されています。エキソソームのタンパク質含有量は、エキソソームに新たな望ましい特性を付与するために、操作および調整することができます。具体的には、エキソソーム膜貫通タンパク質に遺伝子的に融合させた分子を表面に発現させ、ターゲティング能力の付与、発現量の増加、溶解度の向上や半減期の延長、抗原免疫原性の誘発など、さまざまな生理的特性を付与することが可能です。このようなリコンビナントエキソソソームの特性は、抗体作製、遺伝子治療のための標的ドラッグデリバリー、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)のリガンドスクリーニングなど、さまざまな用途に応用することが可能です。エクソソーム表面に表示できる分子には、GPCRやリガンド断片・ホーミングペプチドがあります。

Membrane proteins on exosome surface. Fig.1 Membrane proteins on exosome surface. (Yang, 2018)

エクソソームディスプレイを用いた抗体作製 ・ 単離(ExoMAb)

エクソソームディスプレイ技術は、GPCRを含む様々なターゲットに対する抗体を作製するために使用できます。これらの標的は、可溶性タンパク質、受容体の細胞外ドメイン、および膜タンパク質である可能性があります。一方、前者の二つは、テトラスパニンなどのターゲティング分子と融合することで、エクソソーム表面にアドレスすることができます。腫瘍バイオマーカー(サイトカインなど)のような抗原をディスプレイし、抗体反応を誘導することができます。一方、GPCRをディスプレイすることで創薬につなげることも可能です。さらに、この技術は、新規治療法の設計や新規診断ツールの生成に新たな可能性をもたらします

エクソソームディスプレイに基づくターゲットデリバリー

エキソソーム表面上のリガンド断片やホーミングペプチドにより、エキソソームのターゲティング機能が付与され、化学療法薬やRNA治療薬(例:siRNA、miRNA)の標的送達に利用されております。ターゲティング部位は対象組織に応じて選択することができ、融合パートナーとして選択するエクソソーム膜タンパク質も様々です。

エキソソームディスプレイを用いたタンパク質アレイスクリーニング

エキソソームディスプレイは、膜タンパク質をネイティブなコンフォメーションと環境で提示する便利なプラットフォームであるため、推定創薬標的を有する組換えエキソソームを用いて、同族リガンドや低分子をスクリーニングすることも。例えば、GPCRを発現するリコンビナントエキソソソームは、新薬の同定のためのタンパク質アレイスクリーニングに使用できる可能性があります。


Creative Biolabsは、エキソソームの単離からエンジニアリングまで、エキソソームに関するあらゆるサービスを提供する、世界のリーディング企業です。エキソソームディスプレイは最も特徴的なサービスの一つで、抗体の生成・分離、標的送達、タンパク質配列のスクリーニングに最適です。同社のサービスにご興味をお持ちの方は、ぜひお問い合わせください。
Reference:

  1. Yang, Y.; et al. Extracellular vesicles as a platform for membrane-associated therapeutic protein delivery. Journal of Extracellular Vesicles. 2018, 7(1):1440131.

For Research Use Only. Cannot be used by patients.


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