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Development of practical and effective immersion nanovaccines against bacterial fish diseases using novel nanomaterials

Research Project

Project/Area Number 17K07922
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Aquatic bioproduction science
Research InstitutionTokoha University (2020-2023)
Numazu National College of Technology (2018-2019)
Ube National College of Technology (2017)

Principal Investigator

Mitome Noriyo  常葉大学, 教育学部, 准教授 (90431981)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywordsナノワクチン / 魚病 / 外膜タンパク質 / 抗原 / 外膜たんぱく質 / ナノチューブ / 水産学
Outline of Final Research Achievements

The pathogenic marine bacterium, Edwardsiella tarda, causes the fatal disease, edwardsiellosis, in fish. Owing to the unavailability of a commercial vaccine to prevent infection or the spread of the disease in fish stock, fish farms suffer huge losses during edwardsiellosis outbreaks. Nanovaccines require specific antigens, such as the bacterial outer membrane proteins (OMPs) carried around and inside nanoparticles, to act as vaccines. We developed a rapid and inexpensive method for the isolation and purification of OMPs from marine bacteria and demonstrated the antigenicity of the purified OMPs using Koi carp. The purified OMPs were then incorporated into the nanoparticles to generate a nanovaccine. Nanovaccinated Koi carp produced antibodies against the OMPs of E. tarda. We propose that the nanovaccines techniques are simple to apply and effective to prevent disease outbreaks in fish farms.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

不活化微生物ワクチンや生物由来のベクターでなく、中空針状の形状のナノチューブをワクチンのベクターとして利用し、実用的な水産用の浸漬ナノワクチンを開発した。このナノチューブの容量は小さいため、これをワクチンのベクターとするために、不活化微生物ではなく、微生物の表面に存在する抗原性タンパク質を調製して、ナノチューブに封入した。本研究では実用化を目指して、抗原性タンパク質を迅速に安価でスケールアップが容易な精製方法を開発した。ナノワクチンは、注射法と違って、浸漬法により手間と時間をかけずに一度に数万匹の魚やサイズの小さい魚でも接種させることができるため、水産業への応用が期待される。

Report

(8 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (45 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (34 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

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    • Journal Title

      ACS applied materials & interfaces

      Volume: 16(6) Issue: 6 Pages: 7480-7488

    • DOI

      10.1021/acsami.3c15251

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    • Journal Title

      eLife

      Volume: 11 Pages: 1-16

    • DOI

      10.7554/elife.69096

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      Yukun Chen, Mingyin Cui, Chenliang Lin, Bingfu Liu, Noriyo Mitome, Takeo Miyake,
    • Journal Title

      Advanced Materials Technologies

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 2100729-2100729

    • DOI

      10.1002/admt.202100729

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      Volume: 6(1) Pages: 1-7

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      三留規誉、濱田凪朝、山下真泉、スンエンカーン
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      Volume: 6(1) 06010 Pages: 1-7

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  • [Presentation] ヘテロ変異導入と分子シミュレーションによるFoF1-ATP合成酵素のプロトン輸送機構の解析2019

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      三留 規誉, 久保 進太郎, 太田 澄恵, 高嶋 ひかる, 重藤 優斗, 新稲 亮, 高田 彰二
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  • [Presentation] Direct measurement of swimming power of Volvox using Scanning Probe Microscopy2018

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      濱田凪朝、篠原悠、山下真泉、恵良徳久、三留規誉
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      "三留 規誉、堀永晃作、新留愛理、伊藤瑞希、若林 十雲、植木 紀子、若林 憲一、藤田 和孝、島袋 勝弥 "
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  • [Presentation] ボルボックスの遊泳速度測定から導かれるサイズと推進力の関係について2017

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      伊藤瑞希、中川拓朗、新留愛理、島袋 勝弥、植木 紀子、若林 憲一、藤田 和孝、三留規誉
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      化学工学会中国四国支部大会
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  • [Remarks] 論文が国際学術誌「eLife」に掲載されました

    • URL

      https://www.tokoha-u.ac.jp/teacher-news/220421/

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Published: 2017-04-28   Modified: 2025-01-30  

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