遺伝子組換えカイコを用いたウイルス様粒子（VLP）発現系の構築

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K22582
• Research Institution: Takasaki University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 藤本 正太 高崎健康福祉大学, 農学部, 助教 (70880300)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: カイコ / 遺伝子組換え / ウイルス様粒子 / VLP / piggyBac / HIV-1

Outline of Annual Research Achievements

ウイルス様粒子（VLP）は次世代型ワクチンとして注目され、様々な発現系での生産が報告されている。一方、現在までに遺伝子組換えカイコ（GMカイコ）の発現系を用いたVLP生産の報告はなく、GMカイコでVLPの生産が可能かは明らかではない。本研究では、GMカイコにおけるVLP生産の可否を明らかにすることを目的とし、モデルとなるウイルス遺伝子を発現するGMカイコの作出と解析を行った。
始めに、エンベロープウイルスのVLPのモデルとして、HIV-1のgag遺伝子を発現するGMカイコの作出を行った。作出したGMカイコのgag遺伝子挿入部位を解析した結果、第12番染色体に遺伝子が挿入されていることが明らかとなった。次に、タンパク質発現について解析を行った。ウエスタンブロッティングにより各器官におけるgag遺伝子の発現の有無を調査したところ、中部絹糸腺、後部絹糸腺、脂肪体の各器官においてGAGタンパク質の発現が確認された。一方、タンパク質の繭への分泌を調査したところ、GAGタンパク質は繭へはほとんど分泌されていないことが明らかとなった。そのため、以降の実験では、繭ではなく絹糸腺からのタンパク質の抽出を試みた。抽出バッファーや浸漬時間などの条件を検討した結果、絹糸腺を1% TritonX-100を含むバッファーに24時間以上浸漬することにより、タンパク質を検出可能な濃度で抽出できることが明らかとなった。現在、抽出したGAGタンパク質がVLPを形成しているか解析を進めている。
また、ノンエンベロープウイルスのモデルとしてSV40のVP1遺伝子を発現するGMカイコの作出を試み、カイコ卵へのマイクロインジェクションを行った。十数頭のふ化個体を得ることができたため、現在、飼育と組換え個体の選別を行っている。