Development of universal baculovirus vector system for synthetic biology

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K14686
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 田附 常幸 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 特任准教授 (80637843)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: バキュロウイルス / ゲノム科学

Outline of Annual Research Achievements

本研究はバキュロウイルスの最小の機能を持つ基本システムを同定・構築し、様々な人工遺伝子回路を拡張システムとして搭載可能な次世代型汎用バキュロウイルスベクターシステムの基盤を創出することを目標としている。本年度は昨年度までに開発したTn5トランスポゼースと数十bpの短いDNA断片でバキュロウイルスゲノムDNAに多数の挿入変異を入れるシステムで、遺伝学的なバキュロウイルスゲノムの最小化を目指した。本年度はカイコバキュロウイルスの標準系統であるBmNPV/T3を分譲していただくことが出来たため、研究対象をT3系統にしてゲノムの遺伝学的最小化実験を行った。BmNPV/T3のBacmidに試験管内で数十bpの短いDNA断片とTn5トランスポゼースで複数箇所に変異を導入し、カイコ培養細胞に導入した。このカイコ培養細胞の上清からウイルス粒子を取得し、Bacmidを抽出し、これを大腸菌に導入した。この大腸菌から大腸菌で増幅可能なBacmidライブラリを得ることで多遺伝子欠損バキュロウイルスゲノムDNAライブラリを取得した。この操作を培養細胞でウイルス粒子がほぼ形成されなくなる、すなわち大腸菌よりBacmidが回収できなくなるまで繰り返した。その結果、カイコ培養細胞でバキュロウイルスの増殖が確認できなくなった。この一世代前のBacmidライブラリを複数の遺伝子を可能な限り破壊したバキュロウイルスゲノムDNAライブラリとした。このバキュロウイルスゲノムDNAライブラリは、カイコ培養細胞への毒性を持つウイルスを生産するものの増殖は遅い。このライブラリから様々な多遺伝子欠損バキュロウイルスゲノムDNAを単離することが出来ると考えられ、合成生物学におけるシャーシ株を取得できると考えられる。