2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluating removal of unculturable human enteric viruses during drinking water treatment by using DNA-encapsulated virus-like particles
| Project/Area Number |
17K20054
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
松下 拓 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30283401)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白崎 伸隆 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60604692)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
|
| Keywords | 環境技術 / 土木環境システム / ウイルス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、臨床医学分野で開発が進む非ウイルスベクター作製技術を応用することにより、外来DNAを封入したウイルス外套タンパク粒子（DNA封入VLPs）を作製し、これを用いた室内浄水処理実験により、生体外での培養が困難な水系ヒト感染ウイルスの浄水処理性の評価を行おうとするものである。封入された外来DNAをポリメラーゼ連鎖反応法（PCR法）により定量することにより、これまでVLPsの定量法として用いられてきたイライザ法や免疫PCR法などの「タンパク」定量法からの脱却が可能となり、大幅な定量感度の向上が期待でき、これまでの実験法では評価できなかった実水環境中でのウイルス濃度に近い状況下での室内浄水処理実験が可能となる。
昨年度の検討で、大腸菌ファージをモデルウイルスとして、還元剤添加でいったんウイルス粒子をバラバラにした後、封入するDNAのモデルとして金ナノ粒子を添加し、さらに塩化カルシウムを添加添加すると、ウイルス粒子が再形成され、中に金ナノ粒子が取り込まれることが分かった。本年度は、ノロウイルスVLPsを用い、同様の手法により外来DNAの封入に挑戦した。外来DNAの遺伝子長や添加量, 還元剤添加濃度などを最適化することにより、大腸菌ファージ－金ナノ粒子の系と同じようにノロウイルスVLPs中に外来DNAを封入することに成功した。しかしながら、現段階では外来DNAの封入率は0.001%程度であった。塩化カルシウム添加直前の段階で外来DNAの残存率は30%であったため（0.001%と比較すると極めて大きい）、その後の塩化カルシウム添加によるVLPs再形成の際に、外来DNAの封入率が小さいことが原因であることが分かった。今後、外来DNAの塩基配列を外套タンパクと親和性の高いものを選択するか、アビジン／ビオチン修飾の導入により、封入率を増加させる必要があると判断された。
|
