Research press release

抗体の決して終わらない供給

Nature Methods

Never-ending supply of antibodies

ゲノムがどのように調節されているのかを研究するための再生可能で高品質の試薬を作製する方法が、今週オンライン版で発表される。遺伝子発現をオン・オフするタンパク質の同定に利用される従来の抗体は再生不能であり、目的とする標的の認識が特異的でない場合が多いという事実があるが、今回の方法はその「抗体のボトルネック」を解決するものである。

遺伝子発現を調節するものとしては、DNAを構成する4種類の塩基のほかに、DNAと結合するタンパク質、なかんずくヒストン(DNAを巻きつける「スプール」タンパク質)が存在する。特定のアミノ酸に対するメチル基の付加など、そのヒストンの化学的修飾は、DNAにコードされた遺伝子が発現するかどうかに影響を与える。ゲノムの調節に対するヒストン修飾の影響を明らかにする研究は、ヒストン上の特定の修飾を認識する抗体に大きく依存している。問題は、そうした抗体が基本的に動物を用いて異なるバッチで作製されており、バッチ間で質が大きくばらついていることである。ひとたび良質のバッチが尽きると、次のバッチが同じく良好に機能するという保証はどこにもない。

小出 昌平(こいで・しょうへい)たちは動物による抗体生産に見切りをつけ、遺伝子ツールを利用することにより、ヒストン上の特定の修飾に対する特異性の高い組み換え抗体を細菌で作製した。その抗体は、動物を用いて生産された市販の抗体と比較して、性能が優れているとともに、時間が経っても質が劣化しないことが明らかにされた。また、その作製法では複数の修飾に対する抗体の開発も可能であり、それは例えば、隣接するメチル基やそのほかの後生的な修飾の組み合わせが遺伝子発現に対してどのように影響するのかを明らかにするうえできわめて有用と考えられる。

A strategy to make renewable, high quality reagents to study how the genome is regulated is reported in a paper published online this week in Nature Methods. The method addresses the ‘antibody bottleneck’: the fact that current antibodies used to identify proteins that turn gene expression on or off are not renewable and often do not specifically recognize their intended target.

Gene expression is regulated not only by the four bases that make up the DNA, but also by proteins that are associated with the DNA, especially histones (the protein ‘spools’ that the DNA is wound around). Chemical modifications of these histones, for example the addition of a methyl group at a certain amino acid, influence whether a gene encoded in the DNA is expressed or not. Researchers rely heavily on antibodies that recognize specific modifications on these histones to understand their impact on genome regulation. The challenge is that these antibodies are mostly generated in animals in distinct batches with large variations in quality from batch to batch. Once a good batch runs out, there is no guarantee that the next batch will perform equally well.

Shohei Koide and colleagues cease antibody production in animals and instead use genetic tools to make recombinant antibodies in bacteria with high specificity for certain modifications on histones. Comparing their tools to commercial antibodies produced in animals the researchers show better performance and no decline in quality over time. Their production method also permits developing antibodies to more than one modification which will be very useful in deciphering, for example, how adjacent methyl groups or other combinations of epigenetic modifications influence gene expression.

doi: 10.1038/nmeth.2605

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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